1、浅谈 GPS 快速静态定位技术在地质测量中的应用【摘要】随着科学技术的快速发展，新的技术在日新月异的变化，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，由于其具有广泛的适用性，GPS 技术在矿区勘查中对各类勘查工程的直接放样和定测的作用，也越来越被人们所重视。因此，本文就 GPS快速静态定位技术来探讨其在地质测量中的应用。 【关键词】GPS，快速静态定位技术，地质测量，应用 中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号： 一.前言 众所周知，全球卫星定位系统（GPS）是美国上世纪的重要成果之一，由于我国还处于发展中国家，必须依靠自己的资源来吸取外资，从而实现带
2、动我国经济增长的目的。但是，随着矿产地质的大量的开发，利用GPS 测量为主的测量手段已经被越来越多的为勘探者所应用，基本处于主导地位，对于矿产的勘测具有重大的意义。 二.新时期地质测绘技术的特点 1.全球定位系统（GPS）的发展全球定位系统（Global Positioning System-GPS）卫星定位技术的发展已运用到航天、航海、汽车、地质测量等多个领域。GPS 卫星定位测量是指通过 GPS 卫星定位来勘测地质情貌，是现代科学技术发展的产物，给测绘行业带来了新的契机，是新时期测绘行业做为重要的一种测量方法。地质测量由于作业环境限制，有着强度大，效率低，周期长的特点，而 GPS 在地质测
3、量行业的运用，大大缓解了这一问题。GPS 定位技术摒弃了传统的测角、测距等为主体的地面定位技术，可直接通过高速度、高精度的锁定目标的三维坐标。GPS 全球定位系统还可长时期对拟定项目进行监测，但每次观测周期相对于传统地质测绘方法来说要短的多，且测量的数据精确程度更高。GPS 全球定位系统适用于大地控制网、桥梁、隧道、工程等项目的测绘，其具体操作流程为通过基准站以及移动站之间安放的接收机，同步接收四颗以上的卫星，并通过无线电连接各接收机，来采集数据。 三.快速静态定位 1.快速静态定位 快速静态定位是静态定位的衍生品，对客观环境依赖程度大，但却有高效快速和高精确度的特点。其工作原理是在每个用户站
4、上安装 GPS 接收机，并保持接收机处于静止状态进行观测和数据采集。用户站同时接收基准站和卫星的观测数据，并实时进行解算来调整用户站的三维坐标。当结算结果的变化趋势越来越小，达到稳定地步，并且其误差在可允许厘米范围之，定位工作结束。如果用户站的接收机处于流动状态，而非静止状态，只需调整接收机接受卫星的频率为不连续状态，也可保证测量结果在误差范围之内。 2.GPS 技术在地质测量的分析 地质工程测量由于作业环境限制，有着强度大，效率低，周期长的特点，因此需要先进设备仪器辅助作业。传统的辅助仪器以电子全站仪应用最为广泛，但是仍然不能满足地质工程测量的强度需要，科技含量更高的设备仪器和技术需求迫在眉
5、睫。而 GPS 在地质测量行业的运用，大大缓解了这一问题。当前，静态 GPS 测量技术、快速静态技术使用频率较大，对测量设计方案和实地作业有很大方便。在设计阶段，使控制测量和地形图的绘制更为精确；在实际作业中，对定点、放线、位置坐标、高度的把握及施工有很大帮助。GPS 技术在测量工程中的运用仍属于初级阶段，仍需要不断改革创新，迎合工程进度难度。 四.利用 GPS 作地质测量 在做 GPS 地质测量中，首先要放置一台参考的基准站在室内，并且与电脑或者无线设备连接，便于记录设备测量所得的数据，还可以通过网络进行远程的数据管理。在运动的基站开始测量之前，一定要先检查参考的基准站是否工作正常。在进行
6、GPS 测量时可以选择的配置方案有很多，但是方案都是用于 GIS 数据采集的，根据实际作业的要求，来选择测量所用的仪器，对其精度等做出准确选择；运动的基站一定要架设在参考的标准基站作用范围内，运动的基站的数量可以根据作业的数据采集的进度而进行适量的增加；采集的数据要用一些软件计算，而得出所要的结果，最高的精度可以达到厘米级别。 五.GPS 技术在地质测量中的具体应用 1.GPS 技术在野外施测中的具体应用 （一）可以用于选点 GPS 技术使用起来比较灵活，不要求各个测试站间必须有通视，它还有比较灵活的图形结构。所以，很容易进行选点工作。很适合在山林地区进行地质的勘探工作。但是 GPS 技术还有
7、其自身的特点，为了使后续工作能够更好地进行，在野外的选点工作中，还要注意对一下几个因素的考察。 （二）再选点时，尽可能的远离大面积的水面，因为大面积的水面会产生多路径相应，不利于探测工作的准确性。 （三）在选点时还要注意，探测点的周围高度角在十五度以上的范围之内不能存在障碍物，如果存在障碍物，会使信号被遮挡或者是被吸收，不利于考察工作的进行。 2.可以应用于观测 如果采用 GPS 技术进行静态的测量工作时，必须要求在观测的整个过程中和接收机天线的位置是相对静止的。此外，要同时开启多台机器。另外，要在每一次测量的开始之前还有测量工作结束以后都要对观测的卫星信号、还有当时的天气情况、经纬度等问题进
8、行详细的记载。与此同时，如果各个机器的位置存在差异，还要分别对它们的位高进行记录。数据处理过程中，接收机的天线位置要作为一个不变量来处理，这样，待定点的坐标就可以通过接收到的数据的变化来求得。 3.在竣工测量中的应用 常规的竣工测量方法（如经纬仪、测距仪等)通常是布设控制网点后进行测量。这种方法要求点间通视,且测量精度不均匀,在外业中不能实时获得测量成果。竣工测量一般时间要求紧迫, 而且测绘的内容比普通测图要求更为详尽, 因此选择 GPS 进行竣工测量成为一项重要内容。利用 GPS 进行竣工测量要注意以下几点： （一） 在丘陵地区 GPS 的作用距离不应超过 4 米，否则其观测精度无法得到保障
9、。 （二）丘陵地区在高程方面，采用一个观测条件最好且距离测区较近的控制点进行投影解算，其结果是最可信的，不宜采用两点或两点以上控制点进行高程投影解算。 （三）在城镇规划竣工测量中，由于楼房密度较大，而 GPS 接收机观测条件有一定限制, 所以在竣工细部测量中可以使用全站仪与 GPS 相结合的方式。 4.GPS 在地质测绘工作中的具体应用 （一）测定大地控制网点 在地质测绘中的勘测网络一般是由基线和勘探线所组成的，对于地质勘测区域来说，如果没有大比例尺寸的地区，则应当建立起一个勘探区域控制网络，以此作为勘探工程的基本空股指网络。在勘探区域内，利用分级布设的方式对 GPS 控制网络进行分布，这种分
10、布方式能够有效的为勘测区域内的各个测量点的确定提供一定的参考基础，同时也能够在区域勘测网络内形成长短边结合的结构，以此来减少边缘误差的积累，也有利于利用 GPS 对数据处理结果进行分析和判断。 （二）野外观测的应用 GPS 技术的运用对测站之间并没有通视的要求，所以在设置图形结构时也具有更多的灵活性，因此，在进行选点时更为容易，特别是在山区的地质勘测工作中，这项优势体现的更为明显。 （三）数据处理 利用 GPS 对数据进行预处理，主要是对原始的观测数据进行编辑和整理，为下一步的计算和分析做准备。利用 GPS 进行地质测量，需要对原始数据进行预处理，然后对各种基线向量进行计算，然后再通过其与重复
11、观测的数据进行对比，从中获得最为准确的数据结果。当进行预处理之后，需要格根据预处理的相关数据作为依据，进行观测数据平差的计算，在国家坐标系或城市坐标系下进行二维约束平差。 六.结束语 有上述分析可知，我国的 GPS 定位系统虽然落后于其他发达国家，但是在近些年来我国的科学技术的不断地突破和创新，取得了一系列的突破进展，GPS 技术不仅仅被应用于车辆定位系统中，而且在众多的方面都得到了应用，在地质测量中的应用使得地质研究和矿产的开发勘测工作不断地简易。 参考文献： 1 吕宗城. 浅谈 GPS“动静”测量技术在河堤规划中的应用J. 水利科技与经济. 2011（06） 2 杨艳艳. GPS 技术在土地开发整理工程中的应用J. 山西建筑. 2011（24） 3 王青松. 浅谈 GPS 在工程测量中的应用J. 科技咨询导报. 2006(20) 4 陈光霞. 浅议 GPS 在土地测量中的应用J. 科学咨询(决策管理). 2008(10) 5 蒋铁军,东海宇 ,董钦伟. GPS-RTK 在地质测量中的应用 J. 甘肃冶金. 2011(03)
