地质测绘中GPS技术的应用与分析论文_石亚洲

地质测绘中GPS技术的应用与分析论文_石亚洲

安徽省核工业勘查技术总院 安徽省滁州市 239000

摘要:社会的进步与经济的增长推动了科学技术的发展,GPS技术也得到了迅猛发展,被广泛应用到各个领域中,RTK(Real Time Kinematic)实时动态定位技术是一项以载波相位观测为基础的实时差分GPS测量技术,其测量精度可以满足常规地质测量的要求。虽然我国GPS测绘技术已经在地质测量领域应用了一段时间,但使用过程中依然会出现一些问题,导致GPS技术无法充分发挥作用。因此,对地质测量中GPS测绘技术的应用进行研究具有重要的意义。

关键词:地质测绘;GPS技术;应用

地质信息测绘工作是其他领域工作的基础,尤其是在现代各领对于地质信息测绘工作结果要求增高的现代,也就更需要能保证GPS类测绘技术的使用质量,通过多种渠道提升该技术的有效性,避免GPS类测绘技术在使用阶段出现不足,影响地质信息的调查效果,保证各领域的高效发展。而在GPS类测绘技术不断向前发展中,也需要相关的设备以及技术能有所完善,为GPS类测绘技术的实际运用创造坚实的基础。同时也要能注意到技术人员的重要性,让技术人员的个人知识储备能有所提升,在掌握世界先进GPS类测绘技术的同时更好的推动地质信息测绘工作技术以及质量的提升,真正的推动GPS类测绘技术向前发展。

1GPS技术概述

在地质测绘工作之中,诸多测量均运用的是GPS技术,这同时也是测绘工作之中关键的构成部分,是目前运用最为宽泛的技术之一,主要涵盖用户设备、地面控制以及空间形状,利用GPS技术,可以进行全面化的测量工作,主要涵盖要将其中的点、线、面确定出来。GPS技术,可以将其中的具体部位确定出来。针对环境也尤为关键,测绘所牵扯到诸多领域,对于测量精度具有着相对严格的标准,要实时的进行相应的测绘工作,并逐步的加强定位管理工作,但是GPS技术则是一个很好的选择,其并不需要布设图纸,仅仅利用微量基准点就可以实现测量对象点坐标的确定工作。

2GPS类测绘技术的优势

2.1GPS类测绘技术优势概述

在当代的GPS类测绘领域当中,这种GPS类测绘技术发挥了关键性的作用,使GPS类测绘技术的性能发生了大幅度的提升,为人们工作提供了更多的便利。首先,由于现代GPS类测绘技术功能的强化,过去大量由人工完成的工作内容可以交给机械设备完成,这样就能有效的简化GPS类测绘技术性能,并且在这一阶段中还能有效的保证操作结果的精准性,之后就能运用空间定位的技术,对空间中的某一点进行精准定位,在当代GPS类测绘技术以及相应设备不断完善中,这一技术使用方面的便捷性也在大大提升,尤其是在自动化方面有着极为突出的效果,降低了人们的工作量。

2.2操作精度方面的改变

当代GPS类测绘技术在实际的运用中需要对多方面的信息进行有效分析,以保证分析结果的准确性。这也就需要GPS类测绘技术在使用的时候,能对多种类型、多种形式的数据进行深入分析,现代GPS类测绘技术在实际运用所使用的设备以及技术在先进性方面、精准性方面均有显著的优化,让GPS类测绘技术能在当代地质信息测绘方面发挥更为突出的作用,发挥更大的价值。

2.3实现工作效率的提升

现代GPS类测绘技术在定位方面的精准度较高,能将测绘控制的精度限定在较小范围内,极大的提升了测绘工作最终的准确性,这一特点在推动了GPS类测绘技术发展的同时,也降低了地质测绘方面审核工作人员的工作量,有助于测绘工作整体效率的提升。在实际使用GPS类测绘技术进行地质方面信息测量的时候,工作条件基础硬性条件方面也有所降低,现代GPS类测绘技术在实际运用的时候,只需要在测量地区中选择两个符合通视标准的标记就能完成相应的测量工作。并且也由于GPS类测绘方面设备以及技术发生了优化,整个技术的性能也发生了提升,出了少数天气极为恶劣的情况下,均能使用GPS类测绘技术进行有效的测量,这也为实现全天候类型的地质测绘作业创造了基础。

2.4技术成本偏低

和过去地质信息测绘方面所使用的各种技术相比,在大多数条件下实现了全天候类型的地质信息测绘,在辅助以自动化类型测绘技术,就能极大的降低测绘工作人员在使用该技术阶段中的工作量,降低了操作技术方面的人工成本投入,有利于技术成本的控制。其次,当代测绘技术的发展,让测绘技术当中的设备性能也有了发展,出现了多种能复合类型的设备,这也有助于从设备成本方面对整体成本进行控制。

2.5技术应用范围更加广

在当代各领域技术的推动下,GPS类测绘技术也越发的成熟,对于某一数据点分析检测阶段所花费的时间越来越少,这在表示设备性能提升的同时也就代表整测量操作中需要使用到的人力资源越来越少。更为重要的是该技术在发展中,实现了对于使用环境条件限制的突破,让GPS类测绘技术能更家广泛的应用在当代地质测绘工作方面。

3GPS在地质测绘中的应用技术流程及构建

3.1外业数据采集

GPS外业数据采集,主要是在地质测绘工作范围之中来运用相应的仪器设备来获取到相应的数据。在利用GPS测绘的时候,要将工作范围之中的棱镜的高度精准无误的输入到系统之中,不得肆意篡改GPS棱镜高度,预防所采集到的数据发生失误。在采集外业数据的时候,假使发生仪器断电的现象,就得要等到供电恢复之后再重新进行外业数据的采集工作,预防外业数据发生混乱的现象。另外,在进行GPS外业数据采集的过程之中,容易出现点位不明晰或者是观测点不精准的现象,在这种情况之下要多设置出来两台转站,便于用来进行GPS测绘角度的调整工作。在采集外业数据的时候,为了尽量的预防误差的出现,相应的技术人员要在相同的测绘点来多采集几组数据,这样可以很好的避免误差的出现。

3.2内业数据处理

在完成GPS外业数据的采集工作之后,随即进入到内业数据的处理环节。内业数据处理主要针对的是GPS在地质测绘现场所采集到的数据,很好的避免了外业数据发生的误差现象,加大数据的精准性。在处理在GPS内业数据的时候,相应的技术人员要进行角度闭合差的计算工作,来有效的判别地质测绘之中的角度闭合是不是精准,在数值达标之后,室内作业人员集中分析外业传回的GPS测绘数据,并针对这部分数据进行有效的整理,便于之后的运用。

3.3实行多角度测绘

GPS技术的多角度测绘,运用在地质测绘之中的各个地理位置之上,将多角度测绘之中的GPS数据计算出来,可以保障地质测绘数据的精准性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆GPS技术的多角度测绘很好的借鉴了摄影技术和地理位置,全方位的剖析了测绘点的地质信息,通常地质测绘工作区域之中的各个测绘点,GPS测绘数据存在一定的差异性,运用摄影技术协助分析相应的测绘数据,可以降低发生误差的概率,更加精准的将测绘结果计算出来,确保GPS多角度测绘工作的精准性。

4GPS测绘技术在地质测量中的应用

4.1工程概况

某工程为福建西部某市的矿区,整个测量区域总面积约为3600km2,长约为90km,宽约为40km,主要为山地,最高处位于该区域的东南角,海拔为824m,最低处位于中偏西部,海拔为162m,高程差662m。该地区处于低纬度区,气候温暖湿润,四季分明,雨量充沛,年平均气温17~19.4℃,年降雨量在1400~2000mm。

4.2测量控制点

利用GPS测绘技术对该工程进行测量时,首先需要选取最佳测绘控制点。通过对该测绘区域的自然情况、气候等多方面的考虑,选取3个控制点,分别为1#、2#、3#,其中在2#点上布设了GPS基准站,GPS流动站通过对各点WordGeodeticSystem1984坐标系统平面坐标的测量,同时测量出从某点出发,并经过2#点的椭球面的法线到椭球面的距离,然后通过对1#、2#、3#控制点的解算,将其变为相应的参变量后,分别推导出各点的坐标,通过与地质测量规范对比可以发现,不论是测量方法,还是测量结果,都符合规定的要求。

4.3地质信息的勘测

对该矿区的地质信息进行测量时,主要包括以下内容:地质测量点、槽探端点、巷道、钻井。要利用GPS测绘技术测量出准确的地质信息,应遵循多次测量验证的原则,即对同一点测量3次,并且每次测量结果的差异在一定范围内,才能将3次测量结果的平均值作为最终结果。对巷道进行测量时,应按照设计坐标开展测量工作,即在巷道口布设2个点,并在2个点上安装相应的测量设备,通过该设备完成测量工作,从而获得准确的方向与深度信息[2]。

4.4测量精确度分析

应用GPS测绘技术对地质进行测量时,最重要的是保证精确度。因此,开展该工作的过程中,应按照以下流程:首先,在选取的控制点上安装移动设备,利用移动设备对信息进行采集,并将采集到的信息与实际情况进行对比。然后,根据区域内地物类型情况,选择23个特征测量点,并在不同的时间内,对其展开多次测量,得到测量结果后进行比较,计算出差值,从而确定特征点的情况。最后,利用全站仪与钢卷尺,对相邻2点的距离进行测量,共测量34个相对距离及高差。通过上述的统计与测量可以发现,水平精度为±9cm,高程精度为21cm,符合地质测量精确度的要求。

5测绘的质量控制

应用GPS测绘技术进行地质测量时,会受到天气等多种因素的影响,导致测量结果存在一定误差。因此,需要采用相应的方法对测绘质量进行控制,常见的质量控制方法主要包括以下几种。

5.1直接观察法

应用GPS测绘技术进行地质测量时,直接观察法是最常见的一种方法。该方法通过OTF法对所有的未知数进行计算,可以大大缩短计算时间,因而在对干扰源不多的区域进行测量时,安放5颗卫星时,即可在5s内计算出误差小于2cm的收敛值,并通过该情况判断测量值是否满足精确度的要求。若在5s内可以计算出小于2cm的收敛值,可以直接使用其最终结果;若在5s内无法计算出小于2cm的收敛值,或者计算时间在5s以上时,则表明测量值的精确度较低,不符合相关规定中的要求,应重新开展测量与计算工作,直到5s内可以获得小于2cm的收敛值。

5.2对比法

采用对比法对测绘进行质量控制时,首先,需要确定现有的控制点,并对这些点进行整理、统计与分析,从中寻找相同点与差异点。然后,利用寻找出来的相同点构建高级控制网。最后,GPS测绘技术采集到数据后,直接将数据导入该系统内,该系统会动态地对数据进行分析与对比,从而确定测绘结果是否符合要求。通过对该质量控制方法的介绍可以发现,其具有诸多优势,如可以将采集到的数据与现有控制点的信息进行动态对比,使对比结果的准确性较高。

5.3重复测量法

为了提高整个测量工作的质量和测量结果的准确度,还要采用重复测量的方法。即对同一点进行测量时,通过相同的手段重复测量多次,并选择多次测量结果的平均值作为最终的测量结果。这是由于测量过程中,测量结果的反应时间较长,短则数十秒,长则数分钟,而反应时间越长,收敛值偏差的范围就会越大。当测量次数提升后,将会使偏离减小到最小的范围内,并通过对平均值的计算将误差校正,从而提升测量结果的准确度。

6GPS技术在地质测绘中的应用注意事项

GPS技术在地质测绘中的应用需注意测绘点的选择,因为GPS地质测绘属于野外作业,所以选点时,要选择视野开阔、无电磁干扰而且远离大面积水域的地方。同时要注意数据的处理工作,GPS数据处理时应准确整理数据文件,修正有缺陷的测绘数据,经过GPS数据分析后,把野外测绘的地质数据转化成地面坐标,展开工程建设,GPS测绘的直接目的就是获取地质信息,注意测绘数据到地质信息的转换,确保测绘数据的合理性。

结论

总之,目前,在人类对于地球探索欲望的不断加大之下,了解地球地质构造与地形形成的因素,地质测绘技术与有关工作在诸多国家的慢慢兴起,已经逐步的发展成为一个国家科技探索与发展的关键所在,为了可以实现测绘的全方位性与精准性,可以运用定位卫星来针对地球表面实施必要的勘测,运用卫星来在更为广阔的范围之中来了解到地质地貌所发生的变化情况,这对于我国家进行地质变化情况与形态的研究工作十分的有利,同时也可以带动有关技术的进一步发展于创新。随着科技的进步和不断地改进、完善,GPS在测量方法的改进,其测量精度将越来越高,在建设工程中的应用范围必将越来越广泛。由此可见,本文的研究也就显得十分的有意义。

参考文献:

[1]孙立业.地质测绘中GPS技术运用问题探讨[J].世界有色金属,2017(05):67+69.

[2]石龙,陆春雨,张怀兴.浅析地质测绘中GPS技术的运用思路构建[J].测绘与空间地理信息,2016,39(05):192-193.

[3]周斌.地质测绘中GPS技术的应用研究[J].企业技术开发,2017,34(13):74-75+85.

[4]邱恺毅,国玮芳,颜晓莉,王鹏轶.地质测绘中GPS技术的应用分析[J].硅谷,2017,7(11):105-106.

论文作者:石亚洲

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2019/1/4

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