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GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用

张弘扬

黑龙江省自然资源调查院

摘要: 地质工程勘察测绘可以帮助有关部门了解各地区的地质条件、分布结构以及资源存储情况等,能够为后续的开发利用提供数据参考。GPS技术的应用可以提高勘测结果的精准性和测绘效率,改善了传统测绘中存在的不足,在地质工程勘察测绘中的应用优势较为明显。目前这项技术已经成为相关工作开展中不可缺少的技术手段,要想将其功能作用充分发挥出来还需要进行进一步研究,实现技术的有效融入,为地质勘探工作的有序开展提供技术支撑。
关键词: GPS技术;地质工程;勘察测绘
DOI:10.12721/ccn.2021.157046
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地质工程勘察测绘工作在开展期间应用的技术方法比较多,技术方法的合理选择可以快速收集地质资料。GPS技术具有操作简单、定位精准、数据处理能力强和自动化、集成化高等特点,将GPS技术应用到地质工程勘察测绘中可以进一步提高测绘水平。在实际开展地质工程勘测工作时要加强对GPS技术的重视,明确这项技术应用的重要性和必要性,保证勘察测绘工作可以得到高效开展。

1.GPS 技术

地质勘察和测绘是工程建设的基础和前提,勘测结果的准确性与整个工程的开展效果密切相关。现代化科学技术水平在不断发展的过程中地质勘探中应用的先进技术也越来越多,工作整体向着自动化、数字化和智能化的方向发展。GPS 技术是一种比较有效的测绘技术,能够对测量内容进行快速准确定位,利用卫星进行信号传输,通过建立三维坐标的方式进行跟踪点位,具有高精度、高效率等特点,在多个领域都得到了广泛应用。

2.GPS 技术在地质勘察测绘中的应用优势

2.1提高工作效率

GPS 技术在实际应用过程中可以在较短的时间内完成大范围的测量工作,不需要反复移动测量设备,减轻了测量人员的工作量,工作效率也得到了明显提升。而且不用投入较多的人力资源,劳动强度相对较低。对于一些比较特殊的测量区域也能够在减少破坏量和采伐量的基础上进行准确测量和定位,测量精度可以得到保障,能够将误差控制在允许的范围内。

2.2定位精准,可靠性高

GPS 技术的测量精度可以精确到厘米级,与传统勘察测绘中应用的技术相比数据的安全性与可靠性得到了明显提升,在数据发生变化时也能够进行实时测量并将相关结果动态展示出来,数据的准确性能够得到保障。

2.3操作简单,数据处理效率高

这项技术在实际应用过程中不需要进行复杂繁琐的操作,测绘流程较为简单,能够快速收集所需的相关数据并利用先进技术软件和设备等进行数据传输和处理分析,数据的处理能力比较强,处理效率高,而且能够根据应用需要进行数据转换,为地质工程工作的开展提供了便利。

2.4适用范围比较广

以往应用的勘察测绘技术在比较复杂的地形条件下如山区、森林等测绘难度比较大,会受到地形限制无法保证测量结果的准确性,而GPS 技术不会受到的地形条件和地质环境等方面因素的影响,在实际应用时不会受到环境条件的约束,适用性比较强。

2.5自动化和集成化程度高

GPS 技术的应用可满足测绘内业和外业的一系列要求,通过系统建设可以直接利用各类软件来自动完成测绘工作,不需要较多的人工辅助,整体的自动化水平比较高,能够降低人为误差现象的产生,测绘精度可以得到保障。

3.GPS 技术在地质工程勘察测绘中的应用分析

3.1在地质勘查测绘中技术设计的应用

GPS 系统网的基准有方位基准、尺寸基准和位置基准,可以根据不同的用途和需求选择不同的布网方式。可以根据建设需要以及测区情况,选择二级系统当成首级控制网。在观测计划方面,GPS 卫星要超过 4 颗,且均匀分布;可以依据 GPS 卫星的预报图选择出最佳的观测时段;还可以编排作业调度表。

3.2 GPS 技术在地质勘探工程放样中的应用

地质勘探的工作需要进行工程点的布设,包括勘探网、槽探、钻探等工程。一般地质勘探区域面积较大,多在山区,地形也较复杂,严重影响传统测量的通视效果。

利用GPS—RTK定位技术能改进传统测量工程点的观测方法,RTK 技术的电磁波通视优点,适应地质勘探工作的复杂环境,使野外工作的时间得到减少,从而提高工程点布设的精确度,提高工作效率。

3.3 在地形和剖面测量工程中的应用

对于基于 GPS 技术的地质工程勘察测绘中,在勘探线剖面测量中,先进行选点,测量站点的距离选择对通视情况没有太大的要求,在图形结构上的选择也比较灵活、方便。

但每个点位周围的高角度 15 度上不能安置障碍物,点位还要远离功率很大的无线电、高压电线发射源,避免电场对信号的影响,以防接收信号受到干扰,尽量选择在交通方便、视野开阔、易于保存、及利于拓展的地方来设置测量位点。再进行观测,采用静态相对定位,根据作业调度表的安排进行观测,采样间隔为 10 秒,卫星角度为 15 度,时段长度为 45 分。

同时在三个点上安置三台接收机天线,对中、整平、定向,之后量取天线高,测量气象数据,开机观察;当各项指标达到要求后,按照接收机的提示输入相关的数据,之后接收机将会自动记录。

3.4在数据采集中和数据处理中的应用

GPS 技术在进行地质工程勘察测绘过程中,要严格把握数据采集过程中所使用的仪器状态,确保测量过程中测量仪器的棱镜高度与数据输入高度相符合,并严格控制棱镜的实际高度,降低数据计算的误差率。

数据采集完成后可以根据地质工程建设工作开展的实际需求对数据信息进行针对性处理,必须要保证数据资料的准确性才能实现对整体的有效分析,那么前期数据采集工作就一定要实现规范化作业,做好基础准备工作才能保证后续工作的顺利开展。在进行数据处理过程中,需要认识到角度的重要性,做好角度闭合差运算,确保角度闭合差在规定的范围内后,计算方位角,得出坐标增量,从而分配增量闭合差。

结语:GPS 技术在地质工程勘察测绘工作中,不仅可以提高控制网布设、勘探线测定以及地形测图方面的工作效率,更是可以体现出 GPS 技术在地质勘查应用中的优越性。因此将 GPS 技术运用于地质工程勘察测绘工作中,不仅满足社会发展对地质工程勘察测绘工作的需求,还可以提高地质工程勘察测绘工作的精度,提高地质工程勘察测绘工作的效率。

参考文献:

[1]李锐.GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用探究[J].山东工业技术,2016,211(05):126.

[2]范笑然.GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018,(05):92-93.