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摘 要:现代科学技术的发展促进了地质测绘工作的不断进步,GPS技术以其强大的功能实现了对地质测绘的全面提升,其在地质测绘工作中的优越性使得其受到了广泛的应用和关注。而随着科学技术的不断发展,GPS技术也将不断的发展和更新,其在地质测绘工作中的运用也将更为方便和快捷,同时也能够促进地质测绘技术的不断发展与完善,促进我国地质事业的持续发展。
关键词:地质勘察 GPS 测绘
随着时代的发展,使用GPS RTK测量技术进行地质测绘是地质工作的一大进步。他从根本上改变了地质测绘工作的传统作业方式。与传统的经纬仪视距、全站仪光电测距相比,使用GPS RTK测量系统提高了地质工程测量精度。由于直接在高等级控制点下工作。大大降低了测量点位的累积误差,提高了劳动生产率。降低了测量工作者的劳动强度,缩短了作业时间。为我们今后的地质工程测量工作和其他测量工作提供了十分有力的条件;促进了地质测绘工作的顺利进行。
1地质测绘中GPS RTK的技术特点
GPS RTK即实时动态卫星全球定位技术的简称,它是通过一台基准站和若干台移动站组成的测量系统,基准站和移动站之间使用无线数据链进行连接。GPS RTK 技术在测量中的有三种主要应用模式:快速静态定位测量、动态定位测量和准动态测量。三种定位模式各有优势,也可相互交叉使用,在地质工程测量中被广泛使用,可覆盖到包括施工前的测量、地图绘制到施工期间的监理和地理信息系统前端数据采集等众多环节。RTK测量技术的主要特点是:①一个以上已知控制点即可工作,这在矿区周围已知控制点破坏严重、资料不好收集的情况下不致影响工作;②直观快捷,可以实时观测、记录、使用测量数据,无须再进行复杂的平差计算;③精度高,其测量成果远远高于导航型手持机的测量精度,可以达到厘米级,完全可以达到除高等级控制测量外的所有测量工作的需要;④目前该技术还具有一定的局限性,受无线通讯技术的限制, 目前市场出售的多数品牌的GPS RTK数据链连接最大可达到二、三十公里,一般只在1O公里左右,山区根据地形情况则作用距离更近。随着移动通信技术、卫星差分(星链)、网络RTK等新技术在GPSRTK测量工作中的应用,GPS RTK将拥有更广的发展前景。
2地质测绘工作中测量分析
地质测绘是地质工作的一个重要组成部分,它的主要任务一是为地质设计和研究地层构造提供测绘资料;二是根据地质勘探工程设计,在实地定线、布设。
2.1工区控制测量
工区控制测量一般都是根据测区作业面积在国家等级控制点之上做首级控制,在工区作业面积不太大的情况下,一、二级小三角点或导线点即可满足要求。根据GPS RTK的厘米级精度指标,它完全可以满足一般地区的控制测量需要。在控制点分布比较密集均匀的情况下,可以直接在国家等级控制点上架设基准站,直接进行各种工程测量,当国家等级控制点不能满足需要时,利用GPS RTK发展布设低一级控制点即可满足各种地质工程测量的需要。实践证明各项精度指标完全符合有关规范的要求。
2.2地形测量
在地质所需要的大比例尺地形测图的工作中,在地形条件较好的情况下(主要指相对高差较小、坡度不陡.接收卫星信号好无线连接无死角),可直接利用GPS RTK采集测量数据。否则.在地形条件较差的情况下,可利用RTK GPS配合全站仪等其他测量仪器采集测量数据。无论那种方法,与传统测量方法相比.都大大提高了工作效率和测图精度。在工程点布设精度要求较高、导航型手持GPS不能满足需要的情况下,只有GPS RTK能担此重任。我们把设计工程点坐标输入到掌上机上,然后利用GPS RTK 的放样功能,把点位布设到实地。其他如GPS的静态测量、后差分测量都无此功能,无法完成工程点布设任务。在所有的GPS测量中,只有GPS RTK能完成勘探线剖面测量任务。
3 GPS在地质测绘工作中的具体应用
3.1 测定大地控制网点
在地质测绘中的勘测网络一般是由基线和勘探线所组成的,对于地质勘测区域来说,如果没有大比例尺寸的地区,则应当建立起一个勘探区域控制网络,以此作为勘探工程的基本空股指网络。在勘探区域内,利用分级布设的方式对GPS控制网络进行分布,这种分布方式能够有效的为勘测区域内的各个测量点的确定提供一定的参考基础,同时也能够在区域勘测网络内形成长短边结合的结构,以此来减少边缘误差的积累,也有利于利用GPS对数据处理结果进行分析和判断。
3.2 野外观测的应用
GPS技术的运用对测站之间并没有通视的要求,所以在设置图形结构时也具有更多的灵活性,因此,在进行选点时更为容易,特别是在山区的地质勘测工作中,这项优势体现的更为明显。但是,GPS的运用也是存在一定的特殊性,不仅要考虑到前期的测量布控,同时也要对其后续测量进行充分的考虑,具体的说,在进行选点时需要考虑以下问题:第一,點位要与大面积水面具有一定的距离,避免受到影响而产生多路径效应;第二在选点周围的高度角15°以上,不能存在障碍物,以免对信号的接收产生影响;第三,点位的确定要与大功率无限电发射源以及高压线等设施保持一定的距离,避免电磁场对信号产生干扰;第四,选点的位置要保持通行方便,而且视野开阔,对于日后的观测和使用都具有一定的基础作用;第五,在选点完成后,要及时填写选点日记。
3.3数据处理
利用GPS对数据进行预处理,主要是对原始的观测数据进行编辑和整理,为下一步的计算和分析做准备。利用GPS进行地质测量,需要对原始数据进行预处理,然后对各种基线向量进行计算,然后再通过其与重复观测的数据进行对比,从中获得最为准确的数据结果。当进行预处理之后,需要格根据预处理的相关数据作为依据,进行观测数据平差的计算。在计算的过程中,通过独立的基线组成一个闭合图形,然后再利用三维基线以及相应的方差协作作为观测信息,进行GPS网的三维无约束平差,在无约束平差确定的有效观测量基础上,在国家坐标系或城市坐标系下进行二维约束平差。当只有一个国家点作为起算点时,可建立地方坐标系。在建立独立的地方坐标系时,若测区的平均高程超过一定数量,则以这个平均高程面作为坐标的投影面,测区离中央子午线较远时,应选取通过测区中心的子午线作为坐标系的中央子午线。
4结束语
GPS技术在地质测绘工作中的应用实践表明,该技术具有其独特的功能优越性,同时也有着广阔的发展空间。在地质测绘中GPS技术提供了更加详尽的信息,工作效率也得以提高。
参考文献:
[1]宫晓艳.山基GPS掩星观测实验及其反演原理[J].地球物理学报.2011,01.
[2]章红平.利用GPS探测电离层异常中的高斯过程处理方法[J].天文学进展,2012,04.
关键词:地质勘察 GPS 测绘
随着时代的发展,使用GPS RTK测量技术进行地质测绘是地质工作的一大进步。他从根本上改变了地质测绘工作的传统作业方式。与传统的经纬仪视距、全站仪光电测距相比,使用GPS RTK测量系统提高了地质工程测量精度。由于直接在高等级控制点下工作。大大降低了测量点位的累积误差,提高了劳动生产率。降低了测量工作者的劳动强度,缩短了作业时间。为我们今后的地质工程测量工作和其他测量工作提供了十分有力的条件;促进了地质测绘工作的顺利进行。
1地质测绘中GPS RTK的技术特点
GPS RTK即实时动态卫星全球定位技术的简称,它是通过一台基准站和若干台移动站组成的测量系统,基准站和移动站之间使用无线数据链进行连接。GPS RTK 技术在测量中的有三种主要应用模式:快速静态定位测量、动态定位测量和准动态测量。三种定位模式各有优势,也可相互交叉使用,在地质工程测量中被广泛使用,可覆盖到包括施工前的测量、地图绘制到施工期间的监理和地理信息系统前端数据采集等众多环节。RTK测量技术的主要特点是:①一个以上已知控制点即可工作,这在矿区周围已知控制点破坏严重、资料不好收集的情况下不致影响工作;②直观快捷,可以实时观测、记录、使用测量数据,无须再进行复杂的平差计算;③精度高,其测量成果远远高于导航型手持机的测量精度,可以达到厘米级,完全可以达到除高等级控制测量外的所有测量工作的需要;④目前该技术还具有一定的局限性,受无线通讯技术的限制, 目前市场出售的多数品牌的GPS RTK数据链连接最大可达到二、三十公里,一般只在1O公里左右,山区根据地形情况则作用距离更近。随着移动通信技术、卫星差分(星链)、网络RTK等新技术在GPSRTK测量工作中的应用,GPS RTK将拥有更广的发展前景。
2地质测绘工作中测量分析
地质测绘是地质工作的一个重要组成部分,它的主要任务一是为地质设计和研究地层构造提供测绘资料;二是根据地质勘探工程设计,在实地定线、布设。
2.1工区控制测量
工区控制测量一般都是根据测区作业面积在国家等级控制点之上做首级控制,在工区作业面积不太大的情况下,一、二级小三角点或导线点即可满足要求。根据GPS RTK的厘米级精度指标,它完全可以满足一般地区的控制测量需要。在控制点分布比较密集均匀的情况下,可以直接在国家等级控制点上架设基准站,直接进行各种工程测量,当国家等级控制点不能满足需要时,利用GPS RTK发展布设低一级控制点即可满足各种地质工程测量的需要。实践证明各项精度指标完全符合有关规范的要求。
2.2地形测量
在地质所需要的大比例尺地形测图的工作中,在地形条件较好的情况下(主要指相对高差较小、坡度不陡.接收卫星信号好无线连接无死角),可直接利用GPS RTK采集测量数据。否则.在地形条件较差的情况下,可利用RTK GPS配合全站仪等其他测量仪器采集测量数据。无论那种方法,与传统测量方法相比.都大大提高了工作效率和测图精度。在工程点布设精度要求较高、导航型手持GPS不能满足需要的情况下,只有GPS RTK能担此重任。我们把设计工程点坐标输入到掌上机上,然后利用GPS RTK 的放样功能,把点位布设到实地。其他如GPS的静态测量、后差分测量都无此功能,无法完成工程点布设任务。在所有的GPS测量中,只有GPS RTK能完成勘探线剖面测量任务。
3 GPS在地质测绘工作中的具体应用
3.1 测定大地控制网点
在地质测绘中的勘测网络一般是由基线和勘探线所组成的,对于地质勘测区域来说,如果没有大比例尺寸的地区,则应当建立起一个勘探区域控制网络,以此作为勘探工程的基本空股指网络。在勘探区域内,利用分级布设的方式对GPS控制网络进行分布,这种分布方式能够有效的为勘测区域内的各个测量点的确定提供一定的参考基础,同时也能够在区域勘测网络内形成长短边结合的结构,以此来减少边缘误差的积累,也有利于利用GPS对数据处理结果进行分析和判断。
3.2 野外观测的应用
GPS技术的运用对测站之间并没有通视的要求,所以在设置图形结构时也具有更多的灵活性,因此,在进行选点时更为容易,特别是在山区的地质勘测工作中,这项优势体现的更为明显。但是,GPS的运用也是存在一定的特殊性,不仅要考虑到前期的测量布控,同时也要对其后续测量进行充分的考虑,具体的说,在进行选点时需要考虑以下问题:第一,點位要与大面积水面具有一定的距离,避免受到影响而产生多路径效应;第二在选点周围的高度角15°以上,不能存在障碍物,以免对信号的接收产生影响;第三,点位的确定要与大功率无限电发射源以及高压线等设施保持一定的距离,避免电磁场对信号产生干扰;第四,选点的位置要保持通行方便,而且视野开阔,对于日后的观测和使用都具有一定的基础作用;第五,在选点完成后,要及时填写选点日记。
3.3数据处理
利用GPS对数据进行预处理,主要是对原始的观测数据进行编辑和整理,为下一步的计算和分析做准备。利用GPS进行地质测量,需要对原始数据进行预处理,然后对各种基线向量进行计算,然后再通过其与重复观测的数据进行对比,从中获得最为准确的数据结果。当进行预处理之后,需要格根据预处理的相关数据作为依据,进行观测数据平差的计算。在计算的过程中,通过独立的基线组成一个闭合图形,然后再利用三维基线以及相应的方差协作作为观测信息,进行GPS网的三维无约束平差,在无约束平差确定的有效观测量基础上,在国家坐标系或城市坐标系下进行二维约束平差。当只有一个国家点作为起算点时,可建立地方坐标系。在建立独立的地方坐标系时,若测区的平均高程超过一定数量,则以这个平均高程面作为坐标的投影面,测区离中央子午线较远时,应选取通过测区中心的子午线作为坐标系的中央子午线。
4结束语
GPS技术在地质测绘工作中的应用实践表明,该技术具有其独特的功能优越性,同时也有着广阔的发展空间。在地质测绘中GPS技术提供了更加详尽的信息,工作效率也得以提高。
参考文献:
[1]宫晓艳.山基GPS掩星观测实验及其反演原理[J].地球物理学报.2011,01.
[2]章红平.利用GPS探测电离层异常中的高斯过程处理方法[J].天文学进展,2012,04.