1、<p>　　GPS技術(shù)在地質(zhì)勘測中的應(yīng)用前景探討</p><p>　　摘要：GPS技術(shù)作為現(xiàn)代高科技水平的代表，在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文就GPS技術(shù)進(jìn)行分析，探討其在地質(zhì)勘測中的應(yīng)用，并展望了它未來在地質(zhì)勘測領(lǐng)域的發(fā)展前景。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；地質(zhì)勘測；應(yīng)用前景 </p><p>　　中圖分類號(hào)：P624文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

2、 A </p><p>　　1、GPS相關(guān)理論概述 </p><p>　　1.1、GPS技術(shù)簡介 </p><p>　　全球定位系統(tǒng)工作的基本定位原理就是通過衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息，用戶接收到這些信息后經(jīng)過計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置、三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。全球定位系統(tǒng)具有高精度、全天候、高效率、持續(xù)性、多功能、操作簡便、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，從而

3、為用戶提供出一個(gè)精確的速度以及時(shí)間坐標(biāo)等信息的三維空間的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。 </p><p>　　全球定位系統(tǒng)主要由三部分組成：①空間部分也就是衛(wèi)星星座，它主要由24顆衛(wèi)星組成，每6個(gè)星座組成一個(gè)軌道平面，整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)一共分成4個(gè)軌道平面，軌道與軌道間的夾角為550，這樣人們在地球上的任何地方都能看到由4顆以上星組成的軌道平面，從而獲得相關(guān)信息。②地面控制部分即監(jiān)控系統(tǒng)，主要功能是收集傳送衛(wèi)星接收來的信息，并對(duì)其進(jìn)

4、行處理。③用戶接收部分即全球定位接收機(jī)，接收主要用于捕捉衛(wèi)星信號(hào)，并跟蹤衛(wèi)星運(yùn)行，對(duì)其參數(shù)進(jìn)行解調(diào)、隨著科技的進(jìn)步衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的使用領(lǐng)域和范圍不斷拓展，技術(shù)含量不斷提高，全球定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)勘探的靈活性和精確性，節(jié)省了地質(zhì)勘探工作人力、物資、資金的投入，同時(shí)也促進(jìn)了我國地質(zhì)勘探事業(yè)的發(fā)展。 </p><p>　　2、GPS技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用 </p><p>　　2.1、礦區(qū)地質(zhì)詳

5、查對(duì)控制測量精度的要求 </p><p>　　礦區(qū)地質(zhì)勘查工程測量的工作任務(wù)主要是根據(jù)礦區(qū)大小布設(shè)要求的平面及高程控制網(wǎng)；放樣礦區(qū)內(nèi)各類需施工的地質(zhì)勘查工程點(diǎn)位，如剖面點(diǎn)、鉆孔、硐口、槽探、小園井等；定測施工后的各類工程點(diǎn)。這些工程點(diǎn)位置的定位、放樣，其點(diǎn)位中誤差，一般以礦區(qū)所使用的地形圖為準(zhǔn)，不大于圖上0.1mm，勘查區(qū)的一般工程施工放樣和定線定位所需的控制精度，應(yīng)以最低一級(jí)控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不超過±

6、5cm （相對(duì)誤差1/20 000） 的精度指標(biāo)為準(zhǔn)。對(duì)于重要的工程施工放樣和定線定位所需的控制精度，應(yīng)以最低一級(jí)基本控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不超過±2.5cm（相對(duì)誤差1/40000）的精度指標(biāo)為準(zhǔn)。 </p><p>　　2.2、在礦區(qū)控制測量中的應(yīng)用 </p><p>　　GPS RTK 控制測量時(shí)，儀器直接記錄控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程值，然后查看解算后每個(gè)控制點(diǎn)的水平殘差和垂直殘

7、差，當(dāng)平面和高程中誤差均小于1.0cm 時(shí)，便可進(jìn)行記錄，一般用時(shí)在 20s 左右即可滿足中誤差要求。實(shí)踐證明，利用 GPS RTK 進(jìn)行控制測量，觀測值中誤差和平均值中誤差均可以滿足地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范中最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差小于等于5.0cm 的要求，說明采用 GPS RTK 技術(shù)在礦區(qū)進(jìn)行控制測量是可行的。利用 GPS RTK 技術(shù)進(jìn)行控制測量，能夠?qū)崟r(shí)確定定位精度，當(dāng)點(diǎn)位精度滿足要求時(shí)，測量人員即可停止觀測，極大地提高了工作效率。

8、</p><p>　　2.3、在礦區(qū)地形測量中的應(yīng)用 </p><p>　　在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查詳查階段，要使用大比例尺地形圖，但地質(zhì)礦產(chǎn)勘查區(qū)域往往都是高山地區(qū)，地形尤其復(fù)雜，若用常規(guī)測量儀器實(shí)測，不僅要先布設(shè)圖根點(diǎn)，且要求在通視條件下測量碎部點(diǎn)。這就造成作業(yè)難度增加，作業(yè)時(shí)間延長!而利用 GPS RTK 技術(shù)可以很好的解決以上問題，其測定點(diǎn)位時(shí)不要求點(diǎn)間通視，僅需一人操作，便可完成測量工作，

9、作業(yè)效率成倍提高!測圖時(shí)，僅需一人背著儀器在要測的碎部點(diǎn)上呆上一、二秒鐘并同時(shí)輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜微機(jī)記錄，在點(diǎn)位精度合乎要求的情況下，把一個(gè)區(qū)域內(nèi)的地形地物點(diǎn)位測定后回到室內(nèi)或在野外由專業(yè)測圖軟件即可輸出所要求的地形圖。 </p><p>　　2.4、地質(zhì)勘探網(wǎng)及控制測量 </p><p>　　地質(zhì)工程勘探網(wǎng)一般由基線以及與之垂直的若干勘探線組成，由于GPS RTK具有經(jīng)濟(jì)、

10、快速以及精確地優(yōu)勢，為此這一手段將取代傳統(tǒng)的測量方法。工程經(jīng)驗(yàn)表明，在邊長為10—15km 的GPS 基線向量，如果外部的觀測條件好或者衛(wèi)星很多就可以采用快速靜態(tài)模式，而如果在平原的開闊地可以使用RTK 模式; 對(duì)于邊長5—10km 的二、三、四等控制網(wǎng)要首選GPS 快速靜態(tài)模式，如果條件允許也可使用RTK 模式; 在邊長小于5km 的控制網(wǎng)基線條件下可以根據(jù)具體要求在快速靜態(tài)定位方法與RTK 方法中選擇。 </p>&l

11、t;p>　　2.5、GPS擬合模型應(yīng)用 </p><p>　　道路勘測設(shè)計(jì)上的高程系統(tǒng)中包括大地高、正常高和正高系統(tǒng)，因?yàn)镚PS得到的是大地高，而正規(guī)工程中還需要正常高，也就需要在一定的區(qū)域?qū)?shù)量和已知水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行控制，在這個(gè)環(huán)節(jié)，必須選擇適當(dāng)?shù)臄M合模型進(jìn)行坐標(biāo)求解，再利用差算法解決任意點(diǎn)的高程差異問題。需要注意的是，GPS進(jìn)行擬合高程異常時(shí)必須根據(jù)地形變化和控制點(diǎn)數(shù)量以及分布情況靈活的選擇擬合模型。通常情況

12、下，狹長線性區(qū)域的地形高程擬合模型，應(yīng)該選擇正交多項(xiàng)擬合模型，此模型可避免產(chǎn)生病態(tài)矩陣，擬合效果更好。同時(shí)控制點(diǎn)數(shù)目控制在總點(diǎn)數(shù)的三分之一較為合適。另外，在控制測量中可以借助擬合數(shù)據(jù)和實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行互檢，這樣易于查找和糾正錯(cuò)誤。也就是說，在選取擬合模型和實(shí)際運(yùn)用中，要根據(jù)實(shí)際情況選取和檢測更正，以使GPS技術(shù)更好的進(jìn)行高程擬合，為實(shí)際應(yīng)用做好技術(shù)準(zhǔn)備基礎(chǔ)。 </p><p><b>　　3、應(yīng)用實(shí)例分析

13、</b></p><p>　　地質(zhì)勘探測繪作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，是進(jìn)行抵制勘探工程設(shè)計(jì)、計(jì)算礦體地質(zhì)儲(chǔ)量、研究底層構(gòu)造以及編寫地質(zhì)報(bào)告的信息來源。GPS RTK可以在地質(zhì)勘探中實(shí)現(xiàn)工程點(diǎn)定位測量、勘探網(wǎng)及地質(zhì)測量、布設(shè)工程點(diǎn)測量、地形測量、物化探測、勘探線剖面測量等工作。 </p><p>　　(1)大比例尺地形側(cè)量基準(zhǔn)站的選定和建立，基準(zhǔn)站的選取是進(jìn)行后續(xù)測繪的基礎(chǔ)，可以直接的

14、影響測繪的精度與速度，因此其選址要遵循以下的原則：選址必須需盡量在高地，而且數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)使用的天線要達(dá)到足夠的高度;堅(jiān)決避免在無線電干擾嚴(yán)重的地區(qū)選址;避免在有GPS反射物的地區(qū)設(shè)置基準(zhǔn)站，防止多路徑效應(yīng)以及數(shù)據(jù)鏈的丟失。 </p><p>　　(2)外界測量，外界測繪人員在基準(zhǔn)站的準(zhǔn)備工作完成后就可以著手進(jìn)行測量。測量中一般為兩人一組，分別在不同的界址點(diǎn)立桿并記錄數(shù)據(jù)，記錄單元一般取為3s。同時(shí)測量人員要盡量的穩(wěn)

15、住對(duì)中桿，在立點(diǎn)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上作出草圖為內(nèi)業(yè)整理作參考。 </p><p>　　(3)內(nèi)業(yè)處理。將測繪得的文件通過測點(diǎn)成果輸出方法轉(zhuǎn)換為可以用來供成圖軟件使用的格式，并結(jié)合所畫的草圖完成數(shù)字化的內(nèi)業(yè)成圖工作。 </p><p>　　4、GPS 技術(shù)的發(fā)展前景 </p><p>　　在地籍測量的工作中，GPS 技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而且其發(fā)展前景也是相當(dāng)可觀。 &l

16、t;/p><p>　　(1)GPS 技術(shù)與作業(yè)的環(huán)境和距離沒有關(guān)系 ，其測量的精度非常高，像公路、鐵路等比較特殊地形的地籍測量也是相當(dāng)方便的； </p><p>　　(2)GPS 技術(shù)在取得地籍控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)時(shí)，速率也非常快； </p><p>　　(3)針對(duì)界址點(diǎn)的測量，GPS RTK技術(shù)可以更快、更有效地完成 ，而且界址點(diǎn)的放樣也能夠?qū)崿F(xiàn)； </p>

17、<p>　　(4)在地籍測量中 ，GPS 技術(shù)主要的局限就是信號(hào)受到干擾，所以GPS 技術(shù)在使用時(shí)，其有些信號(hào)的干擾問題可以通過全站儀的測量進(jìn)行解決 ，這會(huì)使工作效率提高的更快。 </p><p><b>　　5、結(jié)束語 </b></p><p>　　GPS 技術(shù)比常規(guī)控制測量具有更大的優(yōu)越性和適應(yīng)性，其在地質(zhì)勘查時(shí)能夠有高精度的測量結(jié)果，隨時(shí)進(jìn)行全天候的

18、測量，并且其在使用時(shí)具有高效率和操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，所以在GPS 定位技術(shù)進(jìn)一步的應(yīng)用與研究基礎(chǔ)上，還存在極大的發(fā)展空間，我們需要繼續(xù)GPS技術(shù)的探索與實(shí)踐，使此項(xiàng)技術(shù)更為成熟，也必將發(fā)揮更大的功效。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]黃健.工程測量中應(yīng)用GPS RTK 技術(shù)的作業(yè)流程及案例研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010.