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GPS技术在地质勘查中的应用

中图分类号:C35文献标识码:A

引言

地质勘察工程需要完成大量的测量工作,相比较使用传统模式的测量方法,例如需要用那些全站仪。水准仪和经纬仪等这些测量仪器来完成的野外采集数据的工作,然后在通过野外采集的数据进行准确的地形图绘制论文网,这样的传统工作方法不但工作效率得不到提高,劳动强度大,而且还需要动用大量的物力和人力,这样测绘行业怎么能实现现代化和数字化的发展水平。GPS测量能够实时取得地质管理基础的数据,全球定位系统是当今测绘技术的标志。在地质测量中,主要是利用全球定位系统来全面掌控测量区域,从而满足对精准度的需求。在测量现场提供已经经过检验的地质测量结果,这样,能够尽可能的降低后续作业的工作量。

一。GPS技术简介

GPS系统的开发过程共有三个阶段,然后才逐步投入使用,总系统于1994年全面建成。GPS是一种以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全方位。全球性。全天候。连续实时的高精度三维导航和定位功能,而且还具有良好的抗干扰性和保密性。因此,GPS技术在大地测量。工程测量等方面被广泛的应用。相对于常规测量,GPS测量具有以下非常显著且区别性强的特点:

1。在两站之间没有阻碍,不需要通过GPS测量站之间进行测量,根据实际场合只需要确定一点就能使选点工作更加灵活和方便。

2。准确度比传统的测量方式准确。

3。观察时间短。随着GPS测量技术的不断提高,GPS测量时静态相对定位,每个站仅20分钟左右,动态相对定位只需要几秒钟。

4。GPS测量同时精确测定三维坐标的测量部位,提供三维坐标在一定的条件下具有高度的精度,以满足要求的第四级的测量。

5。该仪器操作简单。GPS接收器的自动化程度越来越高,观察员简单地设置引导参数,接收器就可以自动地进行观察和记录;最后,全天候作战。GPS卫星数量分布均匀,以确保在任何时间和任何地方的天气条件下可以不受影响的连续观察。

二。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。

(一)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。

(二)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。

(三)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。

三。GPS技术在地质勘探工作中的实际应用

(一)野外采集的准备工作

在进行初始化后,相关作业人员还需要建立自定义相关坐标系统,该项坐标系统也就是工作区的相关坐标系统。该项相关系统能够同Lon/Lat坐标进行转换。同GPS来进行相关测量的时候通常需要用两台或者两台之上的GPS接收机,其中一台作为基站,另外一台或者两台作为主要的流动站,流动站的GPS接收机以及基站的接受接在进行数据采集之后,要对于数据进行差分处理,之后就能够获得毫米或者厘米级的相关测量坐标。所以在进行野外作业之前,需要对每一台接收机实行统一的自定义坐标系统以及初始化设定,从而达到实际的同步要求。

(三)野外基站相关位置的选择

在对矿产地质进行勘查时,通常都会在一些地形比较复杂的地区,比如山区等,由于在山区环境下受到山高。密林以及通视条件的影响,所以对于野外基站的选择一定要找准位置,一般情况下会选择通视条件比较好,并且有利于对卫星信号进行采集的相关位置,一般都是在山顶比较开阔的地方。此外,在进行基站实际位置的选择时,其对于相关控制点的精度有很高的要求,其实际的精度越高,差分值的实际精度就会越高。移动站所进行记录的原始数据以及基准站所进行记录的一些原始坐标数据都是高精度进行结算的根本和基础。

四。工程实例

(一)工程概况

山东省淄博市西宝山矿区王村矿段扩界区耐火粘土矿详查,面积1。4km2,属丘陵地形,测区内机耕道及小路较多,交通较为便利。测区内植被较少,地表以经济林。旱地。杂草居多,为了满足勘查需要,在该区布设四等GPS控制网,采用全球定位系统(GPS)测量技术,布设4个GPS控制点,埋设标石4座。观测采用检验合格的三台加拿大生产的诺瓦泰smart3100IS(水平5mm+lppmD,垂直l0mm+2ppmDGPS接收机,内业采用SpectrumSurvey323随机附带软件进行解算和平差。

(二)矿区地质详查对控制测量精度的要求

接下来的工作就是需要对矿区进行详细的测量,在矿区中,地质勘查的工程测量任务主要是根据矿区的大小布设要求来进行高程控制网的布设和放样;矿区内各种需要施工的地质勘查工程的点位,比如槽探。钻孔。剖面点。小园井等;对施工后的各类工程点进行定测。在这些工程的定位和放样中,其点位中误差,一般情况下要根据矿区所使用的地形图为标准,不大于图上0。1mm,在勘查区中的一般工程的放样。定线所需要控制的精度,应当以最低一级控制点的点位中误差不超过±5cm,相对误差1/20000的精度指标为准。

(三)GPS技木在地质勘查中的基线解算

在进行基线解算的过程中,一般都是自动进行的,并不需要人工来进行干预。在基线解算完成之后,要对基线的质量进行检验,只有确保基线的合格才能继续进行后续的工作。如果不合格,则需要重新进行计算或者是重新观测。对基线的质量检验一般需要通过RATIO,RDOP,RMS。同步环闭和差。异步环闭和差和重复基线较差来进行。

结束语

在地质勘察中使用GPS技术,具有重要的作用,并且逐渐成为地质勘察的主要技术手段。随着应用的逐渐成熟,其实际应用范围也在不断地扩大。在GPS技术中,其具有精度高。全天候。测量快等特点,使得在地质勘察中的每个阶段都能满足相关技术标准的要求,不仅可以使得工程勘察的人力物力得到节省,而且还会在很大程度上使得地质勘察的工作效率得到有效的提高。同时也能够充分地挖掘专业人员从事地质测量工作的发展潜力,从而推动地质勘查事业的不断发展。随着科学技术的不断发展与进步,GPS技术的稳定性以及数据传输能力也会进一步提高。

GPS技术在地质勘查中的应用