地质勘测中GPS技术的应用分析

地质勘测中GPS技术的应用分析

毛艺

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第十地质大队

摘要：随着科学技术的快速发展，使得GPS技术在地质勘测中得以广泛应用。不仅解决了传统勘测的困难，同时也缩短了地质勘测的时间，提高了勘测工作效率。在地质勘测中采用GPS技术，可以利用卫星定位技术准确地定位和测量，进而有效的提高检测的精度和准确性。因此，为了获得更加可靠的数据和保障工程质量，在地质勘测中采用GPS技术是十分必要的。

关键词：全球定位系统；技术；原理

1GPS技术及其原理

GPS是由地面监控站、用户设备和空间卫星星座三个部分组成，其中空间卫星包含21颗工作卫星和3颗备用卫星；地面监控站是由一个主控站和三个注入站及五个监测站组成；用户设备主要包含数据处理软件、GPS接收机和用户终端设备等组成。在GPS的各个组成部分相互协调工作才能够确保定位准确而获取准确的数据。在进行测距的过程中，空间卫星会向广大的用户发送导航定位信号，然后GPS接收机接收导航定位信号，最后由用户端的数据处理软件进行数据处理，在数据被数据软件处理后在经由客户终端的显示设备显示出来，进而获取测量的距离。GPS技术不同于其他的勘测技术，它可以在各种环境下进行导航和定位，同时该技术也具有良好的抗干扰性和保密性，能够保障数据的准确性和精确性，从而为地质勘测提供可靠、有效的数据。

2地质勘测的特点

地质勘测对于工程质量的控制是极为重要的，只有掌握地质勘测的特点，有针对性的进行勘测，才能够保证勘测数据的准确性和确保工程的质量提供依据。目前，我国地质勘测的特点主要表现在以下几个方面：

2.1有很多的地质勘测区处于一些偏远的地区，远离国家控制网和水准网，采用传统的勘测技术根本无法完成勘测任务。也正是这个原因，使得GPS技术在地质勘测中得到了广泛的应用。

2.2随着社会的快速发展，各个行业都在快速的发展，行业与行业之间的竞争越来越激烈，使得行业要求越来越高。对于地质勘测而言，不仅要求工期短，而且还要求勘测的质量高。这样就会有很多的工矿企业会将矿区的界限上的坐标和国家坐标系进行联测，即使勘测的范围过大，也会要求联测。这就是目前地质勘测的一个主要特点。

2.3目前，在进行地质勘测时，勘测的范围一般比较小，通常只有几平方公里，最大的也不会超过几十平方公里，这样在进行勘测的过程也不会出现太大的困难，也能够确保勘测数据的准确性。

3.GPS技术及其原理

GPS是由地面监控站、用户设备和空间卫星星座三个部分组成，其中空间卫星包含21颗工作卫星和3颗备用卫星；地面监控站是由一个主控站和三个注入站及五个监测站组成；用户设备主要包含数据处理软件、GPS接收机和用户终端设备等组成。在GPS的各个组成部分相互协调工作才能够确保定位准确而获取准确的数据。在进行测距的过程中，空间卫星会向广大的用户发送导航定位信号，然后GPS接收机接收导航定位信号，最后由用户端的数据处理软件进行数据处理，在数据被数据软件处理后在经由客户终端的显示设备显示出来，进而获取测量的距离。

4.GPS技术在地质勘测中的具体应用

目前地质勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备，但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制，作业强度大，且效率低，大大延长了设计周期。勘测技术的进步在于设备引进和技术改造，在目前的技术条件下引入GPS技术应当是首选。与传统的测量技术比，GPS无严格的控制测量等级之分，不必考虑测点间通视，不需造标，不存在误差积累，可同时进行三维定位等优点，在外业测量模式、误差来源和数据处理方面是对传统测量观念的革命性转变。当前，用GPS静态或快速静态方法，可以很好地按地质勘探工作的需要，为勘探矿区进行控制测量和各种比例尺地形图的测绘；根据地质勘探工程的设计，在实地定点、放线，测设工程的施工位置和方向，指导地质勘探工程的施工；及时、准确地测定已施工的勘探工程的坐标和高程，为储量计算和编写地质报告提供必要的测绘数据和资料，这仅仅是GPS在地质勘测中应用的初级阶段。GPS在地质勘测中的应用方面主要有以下几点：

4.1GPS水准高程在地质勘测中的应用

虽然在地质勘测测量中可以应用GPS水准高程，但是一般是针对一些小的测量项目。采用GPS水准测量法和国家高程网进行联合测量，在每一个联测的点做好标记，同时确保联测的距离小于10千米，这样测量的结果能够满足四等水准测量的要求，进而达到预期的测量效果，保证了数据的准确性和精度。

在地质勘测中，GPS静态相对定位的过程中，对于一些没有固定解的基线需要进行优化处理。如果能够较长时间进行观测和有较多的观测卫星，获得更多有关基线解的信息。然后对这些信息加以详细的分析和研究，进而减小数据误差。通过对不合理的数据进行删除，将所有的数据连成一条基线，这样就能够得到较为满意的基线解的结果，从而获得更为准确的数据，提高地质勘测的效率，节约测量的时间。

4.2图根控制测量的应用

在使用图根控制测量时，需要在首级控制点的基础上，使用GPS接收仪进行图根控制测量。在具体的测量过程中需要进行细致的观测，同时的接收卫星的同步观测数据和基站的数据，并且还要及时的解算结果。在解算结果趋于某一值时，就可以结束实时观测。如果在观测的过程中采用传统的测量方法，将会受到多种因素的影响，并且在有些自然环境特别恶劣的区域是难以完成测量工作的。但是采用GPS技术中的图根控制测量法能够解决上述的这些问题，并且还能够保障数据的准确性和精度，为相应的工程提供准确、有效的数据，进而确保工程的质量。

4.3虚拟现实技术的运用

传统的地质勘测大都是依靠人力手工操作，所以难免在地质勘测测量的过程中出现失误，最后导致各类工程安全隐患的出现。但是，在GPS绘测技术的支持下，对那些地质情况比较复杂的地区能够进行更加准确的测量。最后融合了虚拟现实技术，能够快速的在计算机上显示出三维立体图像，这样进行的绘测效果也更逼真，更加有现实感。除此之外，虚拟现实技术还能够将工程绘测的所有流程细节显示出来，并且对重点的测量项目以及要注意的地方标示出来，这样就能够有效的分清出绘测工作的重点。在实际进行测量之前进行必要的模拟流程既能够提前发现工程绘测中可能出现的问题，还能够保证实际测量过程的顺利进行，更是对安全性和技术性的一个有效保障。目前虚拟现实技术已经被广泛的应用到大多数的工绘测中，以便提前进行绘测工作的演练，这也是一个发现问题改正问题，提高绘测工作的有效途径。

5结语

随着科学技术的快速发展，GPS技术将会越来越成熟，将会在更多的领域得到广泛的应用。在地质勘测过程中，传统的勘测技术已经难以满足更高的测量要求，在地质勘测过程中采用GPS技术已经是一种必然的趋势。虽然GPS技术在地质勘测中得到了很好的应用，但仍存在一些问题，必须对这些问题加以解决，这样才能够更好的进行地质勘测工作和保证工程的质量。

参考文献

[1]梁军.浅谈GPS技术在地质勘查中的应用[J].华东科技，2013.

[2]徐华山，朱宏平.浅谈GPS技术在煤田地质勘探测量中的应用[J].宿州学院学报，2009.

[3]葛永森，李广来，等.GPS-RTK技术在地质勘测中应用[J].中国西部科技，2010.