地质勘测中GPS技术的应用田益登

发表时间:2020/5/9   来源:《工程管理前沿》2020年第6期   作者:田益登
[导读] 随着社会的不断发展,科学技术日新月异,GPS定位技术作为二十世纪的伟大发明,被应用于众多的科学领域中。
        摘要: 随着社会的不断发展,科学技术日新月异,GPS定位技术作为二十世纪的伟大发明,被应用于众多的科学领域中。近年来,由于其广泛的适用性,GPS技术逐渐被人们所重视,广泛应用于各类矿区勘查工程的直接放样和定测中。GPS技术具有易选点、精度高、时间段等特性,并且具有误差均匀分布以及布网灵活的优势,具有实时性、连续性、全天候、全球性,在地质勘查测量的过程中取得良好的经济和社会效益。本文从GPS的工作原理入手,对该系统在地质勘查中的应用进行了探析。
        关键词: 地质勘查;  GPS技术 ;应用
        随着GPS技术的快速发展,GPS技术已经应用在电力、水利、建筑等领域。在地质工程勘察测绘中运用GPS技术,可以有效提升我国的地质工程勘察测绘水平。 GPS技术已经成了地质工程勘察测绘中的重要工具,为地质工程勘察测绘提供了新方法与新技术。不仅解决了传统勘测的困难,同时也缩短了地质勘测的时间,提高了勘测工作效率。在地质勘测中采用GPS技术,可以利用卫星定位技术准确地定位和测量,进而有效的提高检测的精度和准确性。因此,为了获得更加可靠的数据和保障工程质量,在地质勘测中采用GPS技术是十分必要的。
        1 GPS技术概述
所谓的GPS 技术是全球卫星定位系统的总称,其最早由美国的技术人员研发而成,可以通过人造卫星来传递相应的信号,对地球上的具体位置进行明确和判断。在具体应用的过程中,主要采用的是全球性地心坐标系统,确定坐标原点,将GPS 终端、传输网络以及监控平台等三个部分应用到其中[1]。
1.1 GPS 技术原理。GPS技术主要是根据卫星的导航系统来明确距离和时间的测量,形成比较科学的定位系统。具体来说就是根据测量地点的具体位置来确定地面和卫星之间的距离,使其能够进行实际的定位。在这一过程中,将三角坐标以及相应的卫星系统应用到实际的测量工作中,保证测量的准确性和完整性。
1.2 GPS 技术的特点。这一技术在实际的工程建设中体现出的主要特点就是精度高、全天候。能够不断地将最新的数据信息发送到相应的数据监控系统中,不仅操作简单,而且很容易对测量的数据进行分析。具体来说,可以表现在以下几个方面:
首先,定位精度高。在正常的使用情况下,可以对55km之内的范围进行精准地测量,如果根据工程测量数据的需要可以进行调节,实现不同距离之间的测量工作。其次,观测的时间较短。采用普通的方法进行测量需要操作人员对测量的机器和数据一直监测,不仅需要较多的人力,观测的效率也无法得到提升。但是采用GPS 技术进行监控,无需工作人员长时间的观测测量数据,可见观测时间相对较短,通常情况下都是在几秒钟之内就可以完成。再次,GPS 测站无需通视。GPS 技术在应用的过程中,每一个测量站之间不需要相互通视,只需要有一定的视野距离就可以进行测量。不仅可以有效地减少测量造价的数量,还能够促进测量工作的正常運行。工程测量的效率会不断得到提升。另外,工作效率相对较高。在实地测量工作中可以看出,GPS 技术的自动化程度明显偏高,接收机的体积越来越小,性能逐渐提升。另外,测量结果会自动形成数据和图形,能够实现资源的高效共享。采用这种技术手段打破了测量地点以及地形的限制,实现无障碍测量[2]。最后,GPS 技术可以充分应用定位功能。这种技术的定位功能就是通过遥感影响或者是相应的图形来进行自动加载,进而生成完整的数据和图形信息。测量速度较高,同时可以将测量结果进行转换,根据工程的需要,使得测量结果体现出更多的灵活性。 
        2. GPS 技术在地质勘测中的应用前景
目前地质勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备, 但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制, 作业强度大, 且效率低, 大大延长了设计周期。

勘测技术的进步在于设备引进和技术改造, 在目前的技术条件下引入GPS 技术应当是首选。与传统的测量技术相比, GPS 无严格的控制测量等级之分, 不必考虑测点间通视, 不需造标, 不存在误差积累, 可同时进行三维定位等优点, 在外业测量模式、误差来源和数据处理方面是对传统测量观念的革命性转变。
        3. GPS技术在地质勘测中的具体应用
        3.1 虚拟现实技术的运用
传统的地质勘测大都是依靠人力手工操作,所以难免在地质勘测测量的过程中出现失误,最后导致各类工程安全隐患的出现。但是,在GPS绘测技术的支持下,对那些地质情况比较复杂的地区能够进行更加准确的测量。最后融合了虚拟现实技术,能够快速的在计算机上显示出三维立体图像,这样进行的绘测效果也更逼真,更加有现实感。除此之外,虚拟现实技术还能够将工程绘测的所有流程细节显示出来,并且对重点的测量项目以及要注意的地方标示出来,这样就能够有效的分清出绘测工作的重点。在实际进行测量之前进行必要的模拟流程既能够提前发现工程绘测中可能出现的问题,还能够保证实际测量过程的顺利进行,更是对安全性和技术性的一个有效保障。目前虚拟现实技术已经被广泛的应用到大多数的工绘测中,以便提前进行绘测工作的演练,这也是一个发现并更正问题、提高绘测工作效率的有效途径。
        3.2 图根控制测量的应用
在使用图根控制测量时,需要在首级控制点的基础上,使用GPS接收仪进行图根控制测量。在具体的测量过程中需要进行细致的观测,同时的接收卫星的同步观测数据和基站的数据,并且还要及时的解算结果。在解算结果趋于某一值时,就可以结束实时观测。如果在观测的过程中采用传统的测量方法,将会受到多种因素的影响,并且在有些自然环境特别恶劣的区域是难以完成测量工作的。但是采用GPS技术中的图根控制测量法能够解决上述的这些问题,并且还能够保障数据的准确性和精度,为相应的工程提供准确、有效的数据,进而确保工程质量。
        3.3 GPS观测相关数据处理
通过对GPS技术的应用分析,我们可以充分的了解到野外流动站采集数据差分处理工作尤为重要,直接关系着勘测结果的精确性,需要通过多方面努力保证采集数据差分处理的精确性。基于此,不但要保证外部因素满足野外流动站采集数据差分处理工作,还必须要在数据处理方面做到精准。首先,在进行相关数据处理工作时,可以在相关数据顯示中建立一个椭圆球体,将数据放在椭圆球体的平面中,使坐标位置有更好的观测点,然后再把相关数据放入该系统中,然后在使用先进的技术来进行数据的处理;其次,要重视数据的准确度,因为在差分阶段工作中即使出现很小的误差都会严重影响数据处理结果,所以,相关的工作人员必须要对每一项数据进行严格的核算,保证差分处理的精准度 [3]。
        结束语
综上所述,随着科技不断的进步,GPS技术的应用也正逐渐成熟,其应用范围愈发广泛,且应用价值随之提高。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]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, 33(18):219-220.
    [3]谢常君.GPS技术在地质勘测中的应用前景探讨[J].有色矿冶,2007,23(01):7-9+13.
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