摘要:地质勘探是一项艰巨的任务。在国家政策的倾斜下,地质事业的发展加快了。在地质测绘中,使用科学技术仪器方便地质勘查工作。由于采用了GPS技术,地质测绘缩短了工作时间,使测量更加准确可靠。由地球监测部门的空间定位卫星提供的GPS技术统一用户的pc终端由三部分组成。其原理是通过宇宙定位卫星发射交换信息,通过距离交换法定位目标信息。该信息包括接收器的运动。本文分析了传统地质测绘中的缺陷与地质测绘采用GPS的优越性,谈谈其中地质测绘中GPS的具体运用。希望为地质工作者提供现实参考性。
关键词:地质测绘;GPS技术;应用
引言
GPS主要由三部分组成:空间卫星定位、地面系统监控和用户计算机上的终端接口。GPS的工作原理是基于高速卫星在空间进行瞬时点定位,利用空间交叉距离算法对探测体进行精确定位。由于卫星的设置都是已知的数据,GPS系统可以准确地知道卫星与接收器之间的距离,并计算接收器的纬度、经度、高度和移动速度。
一、传统地质测绘工作之不足
(一)虽然GPS的测量距离比较宽,但由于人力物力等相关技术的制约,GPS技术在我国地质测绘中的应用尚未完全普及,而这项技术的实施需要大量的物理和人力。测量通常是在有限的范围内进行的。
(二)测绘结果质量不佳
在测绘路线上,传统测量的结果往往不准确,测绘的结果极不稳定,导致测绘结果的质量下降。
(三)困难的地面通视
在正常情况下,设定一个半径为300米的地面监测点作为参考,但由于自然因素、地形、气候或林地等原因,这个标准很难实现。例如,在茂密的林区,视线的距离受到阻碍,300米半的路径是不可行的。这阻碍了地质测绘的有序发展。
(四)较大的生态环境破坏
因为中国的地质测绘工作起源于20世纪50年代和60年代,经过半个多世纪的监测点仍在使用。由于人们活动频繁,开放和野生地区造成的环境破坏,在生态失衡的地区进行监测往往会产生更大的效果。
二、地质测绘采取GPS技术的优越性
(一)较高的定位度
根据实际数据,GPS可以达到50-500km以下定位精度的千分之一,达到50公里以下定位精度的百万分之一。GPS在远程定位标准方面具有无可比拟的优势,随着技术的发展,精度可能得到提高。
(二)简介的操作方法
随着科技的不断更新,设计出了更加人性化的操作仪器,PC在操作上更加人性化,以及GPS仪器。从目前的观点来看,GPS技术自动更新速度的水平,更容易使用,并且在体积和质量上做了更大的优化,更方便携带。避免重型设备搬运带来的困难,使野外作业舒适、容易。
(三)三维测绘的实现
GPS技术在三维测绘上更为方便,能反映测量对象的高度、经纬度和移动速度。然而,定位也是GPS技术在三维测绘上更为方便,能反映测量对象的高度、经纬度和移动在设计中的主要功能。三维测量只是测绘中的辅助技术。测绘精度约为四级。
(四)自动化观测
传统的测绘仪器要求工作人员不得离开,而GPS的使用解放了人力。通过自动露天观测,人们不再在现场等待。工作人员可以在室内进行远程GPS控制,并自动接收GPS发送的数据。工作人员只需要在计算机中等待分析数据,这就降低了人员的劳动强度,大大节省了能量和时间,缩短了测绘的时间。另外,GPS还有着较短测量时间与经费的较大节约。人们日益注重工作的效率,GPS技术的不断优化,大大的缩短了测绘工作的时间。通过软件商的不断研制,GPS技术走向成熟,更实用于现代生活要求。比如通常的测绘只需1分钟完成,速度快的最多不过几秒。在经费上,采用GPS技术不需要人员的沟通,对通视度没有特殊的要求,不受地势的影响。所以,较大的节约了测绘工作的经费。
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三、地质测绘采用GPS技术方向
(一)构建GPS的控制网络
GPS网为以GPS为基础构建起来的控制网的简称,GPS局域网通常在矿区与城市的施工中建立起来。
1、网络布局原则。在新的地质勘探矿区,由于缺乏合适的地图尺度作为参考,有必要建立一个gps勘探控制网络作为地质勘探控制网络的基础。一般情况下,由于符合地质测绘工作的短期和长期发展,gps控制网络是以分层布局的形式构建的,并有利于减少长边结构组合中边缘误差的中网累积误差。对于在处理数据与分段检验成果时,分级布置的GPS控制网也起着重要作用。
2、精度设置。依据测绘区现实与工程要求,应以D级为首级的GPS网控制网。精度应该以6-10km为均衡边长,大于9条的边为边数,以小于1/4600的中误差为最弱边。以a《10mm为GPS的固定精度标称误差值,以10x10-6》b为误差比例系数。
3、网形的设计。在设计网格形状时,应考虑控制点的具体分布。为了保证整个网络中误差值的平衡,在设计网格形状时必须参考控制点的位置。A.控制点的位置分布。首先,要确保测区的外围存在均衡分布的三个控制点,要是测区外面存在控制点三角,那么要保证20km为已知点与测区外缘距离。起算点以GPS-C级国家点计算。其次,试验区的中央和两端应确保控制点的数目不少于三个,并在30公里半径内安装控制点。b.高度控制点的位置分布。通常要求控制点的高度在102公里半径内至少要有4个校准点,分布在测量面积的范围内。第四级可由平衡良好的gps拟合标高和良好的静态观测形式代替,并可适当提高标高控制点水平。通常5km的范围是已知的水平点和测试点之间的距离。测量区的中心和两端必须保证平衡分布控制点的数量为4。此外,如果测绘范围较大,可以选择横点分布在102千米的区域内。
4、观测时间选择。依据GPS的PDOP与可见预报图示,在分布均匀的大于5颗卫星且PDOP<5的情况下,中午时段是应该尽量避免的观测时间。
(二)野外测绘
1、选点。根据GPS的特点与后续测量问题综合考虑,选点要注意:a.避免点面上的水域,以防止多种路径条件。b.围绕点的15°仰角必然会阻挡物体,以方便信号的传输。c.点位置应远离高压电线,无电线发射台,避免信号因电磁场干扰。d.交通便利、视野广阔、位置容易保护的最佳选择是为未来的观测做准备。最后,做一个选择记录。
2、观测。点选后的GPS观测是静态观测,应保证仪器同时开机。良好的天气条件,卫星信号,pdop和状态经纬度数据,记录仪器的高度。在处理数据时,卫星数据接收应作为确定定点坐标的依据。观测的时间限制多为40分钟或数十小时,这是由于准确性的差异。
四、数据处理
GPS网络调整和计算基线是重要的数据处理。在基线的计算下,去除分析试验收集的数据,去除粗糙度差,保持参数和参数,修正模型的观测,得到科学的矢量基线解。同时,GPS网络调整将改变坐标网络的结果,软件在数据处理中发挥着重要作用。
五、勘探线剖面的测绘
采用RTK系统后,勘探线铺面测量更加方便。基线坐标可以远程输入软件。正常线路将自动生成和绘制每个项目的海拔、地形点和位置。工作人员将简单地指导和处理数据。映射工作已经完成。该系统避免了台站重复,不需要测量面积的观测,提高了复杂地质区域测绘工作者的速度。
结语
GPS在地质勘探中的应用给地质测绘工作带来了很大的方便。由于GPS便于携带,缩短测绘时间,定位精度高,可以节省成本,得到广泛应用。可以说,利用GPS技术对未来趋势进行正式的地质测绘。总之,地质测绘采用GPS技术带来了安全、方便和快速的结果。它的突出作用正在得到广泛承认。
参考文献
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论文作者:麦平钦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/7
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