GPS在地质测绘工作中的应用解析

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年3卷7期   作者:刘磊
[导读] GPS技术目前已经成为社会诸多行业都在运用的一种先进技术。
        摘  要:GPS技术目前已经成为社会诸多行业都在运用的一种先进技术。本文对GPS在地质测绘工作中的应用进行了探讨,文章从阐述1、GPS技术概念入手,进一步分析了GPS技术的应用优势,最后对GPS技术在地质测绘工作中的运用表现展开了研究。
        关键词:GPS技术;地质测绘;概念;优势;运用表现
       
        前言
        步入现代社会,随着城市化建设进程的不断加快,各类工程得到了快速全面的建设,这就使得地质测绘工作也因此实现了同步的发展。在地质测绘工作中,相关单位要不断引进先进测绘技术,以此确保测绘效率的提升与质量的改善。以GPS技术的运用为例,它具有监测率高、信息采集以及传递速度快、数字化图形编辑的优势,因此在地质测绘领域具有极高使用价值。如何发挥该技术的优势,值得思考。
        1、GPS技术概述
        全球定位系统(Global Positioning System,GPS)最早由美国研发出来,其操作原理是借助系列发送的卫星,搭建一个完善的卫星网系统,进而对海陆空三维空间进行全方位的实时定位与导航。它主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成其中,空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成,它们均匀分布在6个轨道平面内,用无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号。GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成,主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据,计算各卫星的轨道参数、钟差参数等,并将这些数据编制成导航电文,传送到注入站。GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理。
        2、GPS技术的应用优势
        2.1监测率高
        GPS技术的诞生以信息社会的持续进步为依托,又反过来促进了社会各行各业的发展。例如将该技术引入地质测绘行业内,可以帮助工作人员对工程建设整体状况做长期的实时监测,一旦出现严重的项目问题可以迅速被检测人员发现,进而提出针对性的经济策略,这就提升了风险控制能力,规避了不必要的经济损失。
        2.2信息采集以及传递速度快
        由于GPS技术在使用过程中,可以借助其内部带有的信息高速采集及数据自动化处理功能,对采集到的全面的工程信息进行针对性分析研究。当前,尤其是对于地理环境较差的工程来说,其测绘效果是最好的,它避免了安排人力进行信息采集与处理的工作量巨大问题及工作中可能存在的操作失误现象。
        2.3数字化图形编辑
        借助计算机软件系统可以将地质信息完成数字化图形编辑,从而达到提高数据信息的精确性和完整性。与此同时,当相应的数字变动和更改时,也可以较快的符合比例尺寸,从而有效降低失误率,进一步保证图形信息的精确性。如果工作人员需要对图形信息和数据信息进行修改,也可以直接在绘制软件中进行改正,确保相应图形信息和数据信息更加具有权威性和参考价值,十分便利。


        3、GPS技术在地质测绘工作中的运用表现
        3.1GPS静态定位技术的运用
        GPS静态定位技术是指至少应用2台接收机同时接收卫星信号,然后对收到的信号进行数据化、精确化的处理。桥梁工程应用GPS静态定位技术,可以提高施工测量的可靠度和精准度。而且相对于传统的测量技术,GPS静态定位技术受到的外部环境影响较小、耗时也较少,还能确保施工测量的结果符合桥梁工程的施工要求,大大地提高了测量工作的效率。由于我国桥梁工程的传统测量技术不仅容易造成资源过度浪费,而且精准度也难以满足现代桥梁工程的施工要求。GPS静态定位技术能够很好地解决以上问题,因此,在桥梁工程测量中加强GPS静态定位技术的应用非常必要。
        2.2 GPS实时动态差分定位测量
        GPS实时动态定位是一种非常精准的测量方法,将GPS信号接收机放在运动载体或已知点等位置上,然后对于接收到的GPS信号进行测量,测量定位和实时监控运动目标的运动轨迹和一些动态参数。在桥梁工程的施工作业中,往往采用GPS动态定位技术和传统数字测深技术相结合的方式,可以较好地解决传统测量方法难以完成的大跨度地形图测绘问题,而且还可以较为快速地把大跨度地形图测绘出来。并且动态定位技术对水下地形测绘的内业、外业测量都能最大限度地实现自动化和数字化。同样这个测量模式还能够应用于水域地质的钻探定位和测量流向等一些定位工作。
        2.3 GPS高程拟合计算
        GPS高程拟合计算是指利用GPS定位得出各空间点的精度高差,然后利用平差求出各GPS点的大地高,再计算得出各空间点高程的异常值,最后采用相关公式算出各个空间点的正常高。现阶段,由于各空间点的大地高和高程异常值无法进行准确获取,使GPS高程无法获得精确度较高的测量。控制点精准度在桥梁工程测量中有着至关重要的作用,必须加强重视控制点高程精度的异常问题。当前主要利用测量的已知水准点通过曲面拟合解析内插等方式计算各空间点的高程异常。通过相关试验得知,在地形相对平坦的小型桥梁施工中,采用GPS高程拟合计算所取得的效果要好于其他方式。当前,GPS高程拟合计算方法己经广泛应用于桥梁工程的初测阶段和高程测量方面,取得了一定的经济效益。但由于现今GPS高程测量的理论和方式还不够成熟,在桥梁工程高程精度的测量方面仍然存在着一些不足。
        2.4 GPS中的RTK定位测量
        采用RTK技术进行地籍测量,不需要频繁换站,不要求通视,不会受其他技术的约束和限制,并且能实现全天候的作业,在测量过程中只需要工作人员在所测点处输入相应的特征编码,并且在规定出记录相应的数据和信息。一旦RTK技术已经将待测地的地形地貌测绘完成,数据符合精度后,工作人员便可完成现场的测量工作,并借助专业的绘图软件进行测绘现场地形图的输出工作,因此在地籍测量中使用RTK技术,能够大大节约传统方法中的人力和物力,提高整项测量工作的效率和数据准确性。而RTK在定位时的主要缺点则是,在进行一些高大建筑物的测量过程中,由于被测物不容易接近,从而造成测量的困难甚至会无法测量的问题。

图1 RTK测量原理图
        结语
        综上所述,加强对GPS在地质测绘工作中的应用问题的探讨,无疑具有极其重要的现实意义。相关工作人员需要明确GPS技术概念,在此基础上对GPS技术在地质测绘工作中的运用表现展开研究,充分发挥GPS静态定位技术、GPS实时动态差分定位测量、GPS高程拟合计算、GPS中的RTK定位测量等手段的使用价值。
        参考文献:
        [1]毛开森.GPS高程测量在地质矿产勘查中的精度讨论[J].中国西部科技,2008(3).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: