地质测绘中GPS技术的运用分析
2015-03-31倪静文
倪静文
(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院云南昆明650051)
地质测绘中GPS技术的运用分析
倪静文
(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院云南昆明650051)
近年来,随着国家政策对地质建设的倾斜,我国地质事业的发展迎来了春天。地质勘查工作通过GPS技术已经能够将地质测绘工作提升一个高度。GPS技术的发展使得地质测量可靠、精准、时间短。笔者基于GPS的技术特点,阐述了GPS技术在地质测绘中的重要性,并就其存在的问题提出了几点具体应用,旨在帮助研究者更好的利用GPS技术进行地质测绘工作。
地质测绘GPS运用分析
GPS主要由3部分组成:位于太空的卫星定位、位于地面的系统监控以及用户计算机上的终端接口。GPS的工作原理是根据太空中高速运行的卫星做出瞬时测点定位,采用空间上交汇距离算法来对检测体进行精准定位。由于卫星的设置均为已知数据,因此GPS系统能够准确得知卫星与接收机之间的距离,推算出接收机的经纬度、海拔、运动速度等参数。
1 我国地质测量中的不足之处
1.1测量范围不广
GPS的测量距离虽然比较广,但是由于受到人力、物力资源以及其他相关技术的发展的制约,我国地质测绘中GPS技术的应用并没有完全普及,而且这项技术的实施需要大量物理与人力,往往只在有限范围内进行测量。
1.2稳定性不强
对于路线测量方面,传统技术并不能完全精准的进行测量,其测量结果的稳定性难以达到100%,会影响到测量的质量。
1.3生态破坏影响较大
我国是在上世纪50、60年代开始进行地质测量的,当时设置的监测点大多现在还在沿用。但经过了一百多年的时代变迁,测控点都会遭受到一定程度的破坏,在这样受到破坏的地区监测,其结果会有所偏差。
1.4地面通视困难
2 GPS在地质测量中的优势
2.1定位精度高
实践证明,GPS的定位标准在100-500km可以达到1/ 10000000m,在50km以内可以达到1/1000000m。这样的定位精度对于远程定位技术来说是非常精准的,因此GPS的定位技术能够有效应用于地质测量中。
2.2观测时间短
随着GPS技术的不断发展,观测时间也在不断缩减。各类软件的开发让GPS技术不断成熟,越来越适应于人类观测的需要。各流动站内,测量的时间一般只需要一分钟左右,有的甚至能够达到几秒测量。
2.3节省经费
由于每个测站的沟通不需要通过GPS技术,因此只要选择开阔的地方就好,不需要进行通视。由此一来,可以节省大量经费。
2.4能够进行三维测量
GPS技术由于能够感应检测物的经纬度、高度与移动速度,因此在三维测量方面也有所涉及。不过GPS的主要功能还是在于定位上,三维测量的精度无法达到很高的标准,只能满足四等测量精度要求。
2.5操作方法简单
由于科技的不断发展进步,计算机操作方面也越来越人性化,GPS设备操作同样如此。目前GPS技术设备的自动化水平日益提高,在设备重量与体积方面有了很大改善,方便操作人员携带。在减轻了设备压力的同时,野外作业能够变得轻松愉快。
2.6观测自动化
在使用GPS设备进行露天观测时,操作人员并不需要一直待在设备旁边。GPS设备是可以进行远程控制的,操作人员可以在室内控制,观测到的数据会自动发送到接收电脑上。操作人员只需直接到电脑上处理这些数据就可以了,节省了大量时间与精力,劳动强度大幅下降,测绘时间也能够有效缩短。
3 将GPS技术应用于地质测绘中的重要性
(1)科技的发展让操作人员从以往背着机器去工作的状态中解救出来,可以提着机器上班。这种变化让测绘人员彻底摆脱了繁重的体力劳动,减轻了劳动强度。
(2)随着软件的发展,GPS技术可以以手持仪器来操作,方便测绘人员就地采集数据,为地质填图的数据采集提供了较快捷的途径。
(3)对于一些特殊的地质地貌,如高山、山区等地区,被遮挡的部分也能够被有效测量。同时,这些危险地貌的测量不再要求测绘人员一直处于现场,保障了他们工作的安全性。另外,在采矿工作中运用勘测技术能够准确找到矿脉,提高工作效率。
(4)GPS技术中有一项是单点绝对定位技术,能够简化传统定位中繁琐的测量环节,对于一些小比例尺的地段能够提供更为精准的定位,由此实现地质测量点的确定。
(5)GPS及时能够实现数据信息的实时共享,方便操作人员对数据进行实时监控,保障了数据测量的准确性,同时方便信息的二次使用。
(6)GPS技术能够准确进行自然灾害的勘察测量,在对待地质灾害时,GPS技术能够实现全球区域地质板块的运动状态监督,利用其全天候实时监控的特点及时发现地质灾害过后的土层变化,发出警报预防为二次灾害的发生做好应对措施。
4 GPS技术在地质测绘中的前景
4.1矿产管理
GPS的定位作用能够对测量区域内的矿产资源分布进行精准的定位,帮助采矿人员准确找到矿脉。同时,GPS技术还能够有效测出矿脉的走向以及分布情况,准确测出矿产资源的边界,避免越界开采,方便合理的对矿产进行管理,让施工更加行之有效。
4.2地质调查
地质调查工作是各项地质工作的前提,是一项综合性较强的地质工作。它运用各种勘察手段结合地质学理论来进行综合调查,并将最终数据填制到地质填图中。笔者认为,GPS技术不仅能够方便快捷的采集数据、分析数据,还能有效减少成图周期,减少测绘工作人员的工作时间。
4.3地质灾害
地质灾害属于全球性不可避免的自然灾害,因此在灾害发生后的监测工作尤为重要。GPS技术能够保证在灾害发生后全天不间断的利用全球覆盖的特性与三维导航的功能对地质结构进行数据分析,技术发现异常数据变动,从而提早知道地层的二次变化,降低二次灾害带来的的威胁。
5 结语
GPS的广泛应用不但提高了测量的准度与精度,还有效缓解了操作人员在传统测绘中的工作负担,减少工作工期,提高工作效率。随着这项技术的不断发展,我国地质测绘技术必将达到质的飞跃。不过研究者也应不断探寻GPS技术存在的缺陷,尽可能的减少测量误差,让GPS技术更加有效的应用于地质测绘中。
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P2[文献码]B
1000-405X(2015)-7-239-1