浅谈gps技术在地质勘查中的应用洪鹏欣

浅谈gps技术在地质勘查中的应用洪鹏欣

洪鹏欣徐立何万平

厦门地震勘测研究中心福建厦门361021

摘要：随着我国科学技术的不断发展，现如今的测绘技术已经凭借自身的优点跃居工程领域的鳌头，我国的地质勘探工作也取得了突破性的进展。本文作者结合自身实践就GPS技术原理及地质勘测工作特点进行分析，进一步对GPS技术在地质勘测中的应用进行了探讨。

关键词：地质；GPS技术；应用

1GPS测量技术的基本概述

1.1GPS的基本构成分析

（1）地面监控站。其主要包括了五个监测站、三个注入站以及一个主控站，其主要站点分布全球。其中主控站主要是负责通过各个监测站的检测数据来计算各个卫星的钟差参数以及轨道参数，并将计算数据制成电文将其传送到注入站当中，之后传送到卫星的存储器当中。

（2）用户设备。GPS接收机、数据处理软件以及终端设备是GPS用户设备的主要组成部分，其主要是通过GPS接收机捕获的待测卫星信号并且对其运行进行跟踪，之后交换信号，并到一起进行处理与放大，得到的参数就通过处理软件以及计算机来进行计算得到GPS接收机中心的三位坐标，保证测量以及定位的精确度。

空间卫星星座。其主要是由24颗卫星组成，其中21颗属于工作卫星，其余的则为在轨备用卫星。其中所有的卫星都平均的分部与六个轨道的平面内，其平均的高度为20180千米，所有卫星的运行周期都是将近十二个小时。卫星导航定位信号的发送是通过Ｌ波段的两个无线电载波实现的。在高度角15°以上在全球任何地点以及任意时刻都能够同时观测到六颗卫星的动态。

1.2GPS测量原理

在GPS测量系统当中，接受和数据传输设备以及软件是其主要组成部分。载波相位观测是RTK测量技术的依据，在野外进行测量作业的过程中，测量的精度可达到厘米级，也就是说其精度非常的高。在利用GPS测量系统进行测量作业时，其主要的测量流程是首先在基准台上面设置一台GPS接收机，当移动站的接收机接收到了卫星信号时就通过专业的数据传输设备激昂观测让数据传输到系统的移动站台当中，移动站台通过无线设备接收数据之后就对其进行快速和准确的计算，之后将计算出的三维坐标显示出来，并且体相对应的定位原理来解算整周模糊度的未知数。测量人员子测量作业中使用GPS测量技术只需要将其进行初始化，之后就能够得到相对精准的观测点坐标。

2GPS测量技术在地质勘查中的优点

（1）GPS技术定位精度高，测站间无须通视，数据安全可靠。在一定的作业半径范围内，只要满足了GPS的技术要求，若其误差时独立的，并且能够达到厘米级的测量精度，则其误差就不会积累。

（2）GPS技术的自动化较强，并且具有很强的综合测绘性能，能满足各类工程地质勘探的要求。其基准站可提供大量的信息来进行作业精度的记录以及自动控制。

（3）设备便于携带，易操作，对作业条件要求不高，数据传输、处理、存储能力强，与全站仪等测量仪器通信容易。

（4）GPS测绘技术在测绘当中只需一人就可进行其流动站的操作，定位较快，测量效率高，完成一个站点的测测绘只需要几秒钟，节约了大量的作业时间，具有很高的综合效益。

3GPS技术在地质勘测中的具体应用

3.1野外采集的准备工作

首先打开GPS接收器，使接收器经标准的初始化过程，事实上在三百英里以内的区域移动时，及时GPS的接收器正处于初始状态也能够接受到检测数据。通常情况下，其接收器的初始化都是在使用区域的坐标格式当中进行的，当其完成初始化状态之后，使用者还可对其坐标进行调整，从而使坐标系统处于工程测量区域额度坐标当中。同时，GPS接收器的坐标系统还可实现快速的Lon/Lat坐标转变。在地质勘探当中采用GPS技术进行定位时，使用者需要建立两台以上的GPS接收器，并将其中一台作为基准站，而另一台则作为测量信息的接收站，从而使其形成一个较为完整的信号接受系统。GPS技术在进行外业作业之前需要结合实际来进行接收器坐标系统的制定，当基站与流动的接收站收集完卫星信号后，会对这些数据信号进行处理，保证获得最小位差的测量坐标。

3.2野外基站位置的选择

通常地质勘测工作的位置都相对偏远，大量的工程都是远离城区的，多数是处于山中，因此，地质勘测的查看视野条件也就相对较差。要想在外业工作当中选择最佳的野外基站，就需要在测量中确保基站之间良好的同时，并对该区域对接收卫星信号的有利性进行充分考虑，避免其受到外界的干扰，确保信号传输的完整性以及通常性。通常情况下，GPS测量野外基站都是选择较为宽阔的区域，确保其勘测数据的准确性。基站的控制点精度与定位精度直接相关。作为勘测数据的技术，流动接收站收集的数据以及基站最开始建立的坐标数据是确保勘测数据精度的关键部分，两者之间存在着必然联系。因此，在地质勘测当中，流动站的数据记录以及基站的原始坐标是地址勘测的重点，两个数据记录与同一时期，这对测量数据具有重要的意义。在外业勘测活动中，不论是动态采集卫星数据，还是静态采集卫星数据，都要建立最佳的基准站。

3.3野外流动站的数据采集

在进行地质勘测时，技术人员需要确保流动站采集数据的差分处理额度准确性，以此来确保勘测数据处理结构的正确性，提高数据的精度。GPS技术的勘测，其流动站数据差分处理的影响因素相对较多，通常都有卫星的分布数量、角度等方面。因此，在勘测和数据采集当中就需要确保卫星信号的优质性，以此来确保采集数据的精确子能够，在采集当中，其基站之间的距离以及采集数据的时间都有着较为严格的规定。若距离基站的距离超过1000米，则数据的精度就不会得到保障，因此该项规则并不常用于地质勘测当中。

3.4GPS观测相关数据处理

要想在地质勘测当中确保其测量数据的准确性以及精度，就要做好采集数据的差分处理，良好的处理结果有助于提高勘测精度。差分处理是采集数据的最佳差分处理方式，建立一个椭圆球体，并将各项处理数据显示在选择的平面当中，并将其相对应的平面直角作为其坐标位置。首先需要将采集数据现在到处理分析系统当中，之后才能够进行差分结算。差分结算在产分数据处理当中是非常重要的内容，其数据的精确性直接影响着整体的数据处理工作，若其出现失误则会阻碍到产分数据处理的顺利性，因此，差分结算中要仔细输入各项数据并进行核对，要求其控制点坐标的小数点精确到后四位，提高差分结算的精度。

4结束语

总的来说，我国的地质勘探工作对于我国的地质发展有着重要的意义，测绘测量技术对于施工过程有着重要的影响。还是质量控制及技术指导的重要措施。GPS技术应用在地质测绘中也取得了很好的研究成果，现已投入到使用中。与此同时现代地质测绘工作会随着经济的不断发展越来越受重视，将二者融合在一起一定能得到非常完美的效果，它不仅有利于地质测绘工作的水平提升，更利于GPS技术的发展。

参考文献

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[2]刘寒.关于GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2016（13）.

[3]乔晓光，郝明.在地质测量中GPS定位技术的基础应用[J].中国科技投资，2013（A31）：210-210.