地质勘测中GPS技术的应用论文_孟训

地质勘测中GPS技术的应用论文_孟训

淄博方圆勘测设计有限公司 山东 淄博 255000

【摘 要】随着社会经济的发展和通信技术的进步,越来越多的先进技术被运用到各行各业的生产生活中,极大地提高了生产效率、促进了社会进步。GPS技术以其精确可靠的定位优势在交通、运输等行业发挥了巨大的作用,而它在地质勘测工作中的应用更可以说是一次伟大的技术革新,本文通过对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】GPS、技术、地质勘测、应用

一、前言

随着科学技术的进步和时代的发展,人们越来越认识到了科技是第一生产力这一伟大真理,越来越多的先进技术被不断应用到生产领域,带来了巨大的经济效益和社会效益。GPS技术是以卫星为基础的无线电导航定位系统,也就是我们通常说的全球定位系统,最初只应用于军事目的,后来逐渐在科研和商业领域广泛应用并发挥了巨大的作用。GPS技术高精确、全方位、全时段的定位优势在地质勘测领域发挥了重要的价值,极大地提高了地质勘测在复杂环境中开展工作的可行性,同时也促进了地质勘测数据精确性的高度提升。

GPS 技术之所以在地质勘测中得到广泛的应用,是因为此种技术可在不同复杂条件下开展定位、导航工作,具有适用性强、数据精度高、实时等特点,对地质勘测工作有着重要的意义。

二、GPS技术及其原理

GPS是由地面监控站、用户设备和空间卫星星座三个部分组成,其中空间卫星包含21颗工作卫星和3颗备用卫星;地面监控站是由一个主控站和三个注入站及五个监测站组成;用户设备主要包含数据处理软件、GPS接收机和用户终端设备等组成。在GPS的各个组成部分相互协调工作才能够确保定位准确而获取准确的数据。在进行测距的过程中,空间卫星会向广大的用户发送导航定位信号,然后GPS接收机接收导航定位信号,最后由用户端的数据处理软件进行数据处理,在数据被数据软件处理后在经由客户终端的显示设备显示出来,进而获取测量的距离。GPS技术不同于其他的勘测技术,它可以在各种环境下进行导航和定位,同时该技术也具有良好的抗干扰性和保密性,能够保障数据的准确性和精确性,从而为地质勘测提供可靠、有效的数据。

三、地质勘测的特点

地质勘测工作环境大多比较复杂,为了保证工程质量,首先要做好地质勘测事前准备,根据不同的地质特点开展地质勘测工作,使获得的勘测数据更加准确和可靠,为工程项目打下良好的基础,下面是现阶段地质勘测的几个基本特点。

1、勘测区域较偏远

大部分地质勘测工作地点是一些比较偏远的野外地区,超出了基本网、控制网以外,原有的勘测方式在此种条件下不具备完成勘测任务的能力,而GPS技术可适用于全球内任何范围,即使在这种情况下也能从容应对。

2、对地质勘测要求较高

现阶段各行各业都处于不断发展中,市场的竞争日益激烈,人们对各行业的要求也相对提高,地质勘测工作与工程质量有着直接的联系,勘测数据的精度与质量的优良成正比。当前部分企业将生产矿区坐标与国际坐标结合在一起,当勘测规模大时,也会同样联测,以此来保证勘测质量,缩短地质勘测作业周期。

3、地质勘测规模小

在实际的地质勘测中很少遇到勘测规模较大的情况,大多要求测量的范围不会大于几十平方公里,减轻了勘测工作的技术难度,同时也可使勘测数据的可靠性、准确性得到提升。

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四、GPS技术在地质勘测中的应用

1、野外采集的准备工作

在进行野外采集工作之前,勘测人员需要对GPS接收器进行初始化操作,实际上GPS接收器在初始化状态时仍然能接收到三百英里范围内的数据。初始化过程结束后,勘测人员还需要对GPS接收器的坐标系统进行统一调整,使接收器的坐标系统在勘测区域的坐标系统中。在地质勘测工作中运用GPS技术通常需要两台以上的GPS接收器来形成一个完整的信号接受系统,其中一台作为接收基站,另外一台则作为流动的接收站,这两个接收设备必须处于相同的坐标系统中,当基站与流动的接收站之间完成数据的收集与传输后,对收集到的数据进行分析与处理,减小测量坐标的位差对勘测数据的精度影响,保证测量数据和定位数据的精确可靠性。

2、野外基站相关位置的选择

地质勘测工作往往在偏远的野外地区,地势比较复杂,可能是远离城区的郊外或者山区,这些地区山体规模大、植被茂密,不满足勘测工作的视野条件要求,因此,需要选择一个合适的野外基站,选择的野外基点的控制点精度越高,获得的勘测数据精度也就越高。野外基站的选择通常要求具备以下两个条件:首先要具备良好的视野条件,其次要尽量选择外界干扰少的、便于接收信号数据的区域。基于上面两点要求,野外基点应该选在开阔的平地或者山顶等视野好、信号通畅的地点。此外,基站的原始坐标数据和流动接收站的坐标数据是地质勘测工作的重要基础数据,对勘测数据的精确性和工程质量的优劣有着十分重要的影响,因此,保证两个数据在同一时间完成记录具有重要的意义,这也要求选择一个最佳的地点作为野外基站。

3、野外流动站的数据采集

在地质勘测的过程中,需要保证野外流动站采集数据的差分处理具有高度的准确性,从而获取正确的数据处理结果,提高勘测过程中采集到的数据的精确度。影响采集数据差分处理的因素有很多,包括卫星高角度、卫星的分布和数量等等。那么,要保证采集数据差分处理的精确性,应该在有丰富的优质卫星信号的情况下进行数据采集,采集数据的时间以及其与基站的距离都是有严格规定的,例如,在距离基站1000米以内的地方进行数据采集的时间应多于15分钟,在距离基站5000米以内的地方进行数据采集则要求时间多于30分钟,在距离基站10000米的地方进行数据采集要求时间多于45分钟。当然,由于距离基站的距离一旦超过1000米,数据采集的精度就难以得到保证,所以这个规则在实际的地质勘测中很少用到。

4、GPS观测相关数据处理

根据上文所述,在地质勘测中要保证测量数据的精度,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。最佳的差分处理方式是对采集数据作产分处理,建立椭圆球体,将各项处理数据显示于选择的平面中,以对应的观测点平面直角作为坐标位置,运用产分处理时首先要将各项采集数据下载至系统中,然后才能对其进行差分结算。在产分数据处理中差分结算是其中重要的工作内容之一,差分结算对整体产分数据处理有着较大的影响,差分结算任一阶段出现失误就会造成产分数据处理工作无法实施,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。

五、结束语

综上所述,随着科技不断的进步,GPS技术的应用也会逐渐成熟,其应用范围只会更广,应用价值也会更高。在实际的地质勘测中不断提高了测量要求,原有的勘测技术也应作出与时俱进的改变,将GPS技术运用在地质勘测工作中,有利于提高测量数据的精确性,为保证工程质量提供了基础依据。

参考文献:

[1]何超.地质勘测中GPS技术的应用[J].数字技术与应用,2013(11).

[2]刘国华.分析GPS技术在地质勘查中的应用[J].黑龙江科技信息,2013(34).

[3]董家丰.分析GPS技术在地质勘查中的应用[J].科技资讯,2013(8).

[4]毕明丽.探究分析 GPS 技术在地质勘测中的应用[J].价值工程,2014(15)

论文作者:孟训

论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第16期

论文发表时间:2016/11/7

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