关于GPS与传统测量技术在地质勘查工程测量中的应用分析

2014-12-02苏宝杰

科技传播 2014年21期

苏宝杰

山东省临沂市国土资源局，山东临沂 276000

随着市场对矿产资源的需求越来越大，找矿工作就显得尤为重要，在找矿过程中，地质测量是关键，在地质勘查中发挥最大作用的就是测量技术，只有测量技术的先进，才能为找矿工作提供重要保障，本文分析GPS、传统测绘技术在地质勘查中的应用，探究控制和地形测量，并重点论述GPS-RTK 技术在地质勘查中的应用情况，以供同行参考。

1 传统测绘技术应用的基本状况

进行控制测量时，矿区的控制测量符合国家等级控制点的相关要求，运用测边、测角及导线网、等方法，确保点位之间通视，因此，要将点位布置在事业开阔、地势高的位置；进行地形测量时，在地质勘查、详查阶段，矿山规划设计、勘探线孔位布设等工作需要大比例尺地形图的帮助，大比例尺地形图是地质勘测时必须用到的资料，对于地质勘测具有重要作用，测量的时候，在首级控制的前提条件下，进行加密控制，接着设置根点，并在图根点上进行仪器的安置，安置完毕后，要进行碎步测量；进行地质勘探测量、工程点布设的时候，地质勘探线与特征点的测量以勘探线剖面测量、钻孔测量为主，测量时，在附近控制点上安装仪器，测量时采用光电测距极坐标法，测量中面临着视通差和转战多的困难，影响测量精度和工作效率。

2 GPS 测量技术的应用情况

2.1 控制测量

GPS 具有全天候、精度高和定位不需通视的优势，基本上取代了传统的控制测绘方法，得到了广泛的应用。由于矿区基本都处于山区，点与点间的高差大，要注意控制高程，尽可能选择分布均匀且能够控制整个工作区的位置，并进行相应的精化，以提高GPS 拟合高程的精度。

2.2 地形测量

采用GPS 测量技术进行地形测量，不用进行加密控制、图根控制，可将控制点设在控制点上，流动站进行数据采集，若条件允许的话，也可以同时运行多个流动站，让它们同时作业，确保工作效率；若工作区域内的植被太密集，就会影响卫星个数的接受，使测量工作不能正常进行，所以，GPS 测量技术即使有很多优势，也无法取代在地形测量环节的传统测量技术。

2.3 地质勘探测量和工程点布设

在这个环节运用GPS 测量技术可以有效避免传统测量技术的弊端，只要有信号覆盖的区域就不用转站，对于通视问题也不用作过多的考虑，但测量的精度远远高于传统测量技术，工作效率高，较于传统的测量技术甚至可以提升几十倍。

2.4 GPS-RTK 测量技术的应用状况

1）测前准备工作

要选择具有代表性的丘陵地区，地貌复杂，选择密集、无规则的梯田地区，在平原和山区之间，把握工作难度；准备好各种测量所需仪器，TrimbleR8 双频GPS 接收机，在静态或者快速动态的模式下，垂直精度和水平精度分别为3.5mm+0.4ppm、3mm+0.1ppm，在动态模式下：水平精度和垂直精度分别是10mm+1ppm、20mm+1ppm；在选择的区域布置16 个E 级GPS 控制点，高程是四等的标准。

图：控制网

2）数据采集

RTK 技术：RTK 技术即实时动态测量定位技术，是GPS 测量技术发展的新突破，能提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，精度可达到厘米级，使用时，需要在两台GPS 接收机间增设无线通讯系统，将独立的GPS 信号组成有机整体，基准站凭借电台将所有观测到的信息、测站的相关数据等传送给流动站，流动站将观测信号进行相应的处理，算出两线间的基线值，并将坐标转换和投影参数输入，得到测点坐标。

基准站的选择非常重要，基准站的位置若选择不佳，将会影响流动站的测量精度和测量的速度，因此，在地势较高的位置设置接受卫星信号的基准站，并固定流动站，固定好后，确保观测的时间≥20s，观测时要对中；分析上述16 个点的E 级控制点，结合相关的测量数据和资料，进行相应的计算，并将计算结果和RTK 值比较，此时，如果确定水准连测高程值的确是该点正常高的真值，将RTK 实测高程作为观测值，互差Δ观测和真值的差值，得出误差定义：，m中作为RTK实测高程中的误差，其中，p-代表权，取值为1，N 是总点数16，算出实测高程误差m中=±28.4，并根据相关的测量规范，五等水准：每km 高差全中误差为15mm，最弱点相对高程中误差要结合进行计算，其中，L—表示路线的长度，以km 为单位，工程测量规范的相关规定：四等水准的附合路线长≤16km，但对五等水准线路长并没有制定具体的要求，本文取值四等、五等水准临界线16 千米进行计算，因此，，求得结果=±30mm。根据16 个点，将RTK 实测高程的中误差值求出，为28.4mm，路线最弱点允许高程中误差值：m弱=±30.0mm，其精度达到了相关测量精度的要求。