浅析新技术在地质勘查方面的应用

徐连勇

摘要：随着科技水平日益进步，在地质勘查中不断引入较为先进的新技术，有效的提升地质勘查水平。在地质勘查工作中，以地质测绘技术为主，提升地质测绘技术是增强地质勘查质量和效率的重要基础。本文主要从GPS-RTK技术和三维激光扫描技术在地质勘查中应用进行分析，以促进地质勘查生产实践技术的进步。

关键词：GPS-RTK技术；三维激光扫描技术；地质勘查；应用

现代地质勘查工作中以地质测绘技术为主，其主要包括了控制测量和地形测量以及勘探网测量，同时地质测绘还包括了勘探线剖面测量和勘探坑道测量以及钻孔，甚至还包括了地质点的定位测量和矿区勘界测量等一系列地质勘查工作[1]。随着科技水平的日益进步，先进技术应用于测绘之中，例如GPS-RTK技术和三维激光扫描技术。本文着重从这两种技术应用实践进行分析。

一、GPS-RTK技术在地质勘查中的应用

（一）GPS-RTK技术概述

GPS-RTK技术，全称实时动态定位技术，其在GPS测量技术发展基础上形成。该系统主要由基准站、数据链和移动站三部分组成，其以载波相位观测量为基础，基准站上的GPS 接收机对所有可见 GPS 卫星进行连续不间断观测，并通过数据链将其观测值和测站信息一并传送给移动站，而移动站在接受这些信息的同时也采集 GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果[2]。

影响GPS-RTK技术定位精度的因素诸多，主要包括基准站坐标误差、坐标系统转换精度、信号传播误差、整周模糊度解算与动态基线解算误差以及人为因素等。基于此，为提升GPS-RTK技术定位精度，一方面在开阔且较高位置设置基准站，并配套相应的三角点或高等级GPS点；另一方面，充分结合卫星星历报告，确定较为合适的检测时段并且检测过程中保证移动站天线的垂直度；此外，移动站采集数据时严格按照规范操作，确保限差在规定范围以内。

（二）GPS-RTK技术在地质勘查中的应用

GPS-RTK技术在地质勘查中的应用主要包括图根控制测量、地质工程放样、地形测量、剖面测量和其他相关运用等。其中，在图根控制测量方面，GPS-RTK技术测量所得坐标数据符合一般图根点控制精度要求，通过在地质勘查中运用GPS-RTK技术，可实现对矿区实施图根控制点布设，既极大的方便了地质勘查工作的简便性，又可以保证地质勘查工作的精度；在地质工程放样方面，勘探线的布设主要是为了后期钻探、物化探、槽探以及硐探等工程的实施打下基础。受矿区地形复杂、环境恶劣、面积大以及山势陡峻等影响，常规使用

全站仪或经纬仪测量无法有效实施，但是通过利用GPS-RTK技术，因其具有电磁波通视优势，可有效的简便放样工作；在地形测量工作方面，矿区地形图测量标准通常为1：1000或1：2000或1：5000，在地质勘查中利用GPS-RTK技术，并联合全站仪设备，可有效的实现数字化测图，有效的节约了地质勘查成本，提升测量工作效率；在剖面测量方面，由于GPS-RTK技术具有测、检、放、算一体的特点，通过将其运用于勘探线的纵横断面上实施剖面测量之中，可完成对土石方的相关计算等；在其他相关运用方面，GPS-RTK技术的运用可实现对手持GPS的替代，并且其测量精度明显高于GPS-RTK技术测量精度；此外，GPS-RTK技术具有智能化、多样化特点，其还可以广泛运用于通讯、导航、计算以及记录工作之中，极大的方便了地质勘查工作。

二、三维激光扫描技术在地质勘查的应用

（一）三维激光扫描技术简介

三维激光扫描技术，又称实景复制计算，是继GPS技术后一次新的技术革命，其从复杂实体或实景中重建目标的全景三维数据及模型，主要是获取目标的线、面、体、空间等三维实测数据并进行高精度的三维逆向建模[3]。按照三维激光扫描技术原理，其主要分为三类，即基于相位差（连续波式）的三维激光扫描仪、基于三角测距的三维激光扫描仪、基于时间—飞行差的三维激光扫描仪。较GPS技术，三维激光扫描技术突破了传统的单点测量方法，有效的提高了地质测绘工作效率和测量精度等。

基于三维激光扫描技术诸多优势特点，其应用日渐广泛，如建筑业、民生、交通、军事、制造业以及医学等领域，尤其是在地质勘查方面的应用日益成熟。下面着重对三维激光扫描技术在地质勘查中的应用进行分析。

（二）三维激光扫描技术在地质勘查的应用

三维激光扫描技术在地质勘查的应用以地形地质研究、测绘和地质矿产三方面为主。其中，在地形地质研究方面，利用三维激光扫描技术，可获取精度较高的影像数据和点云数据，并经过对数据分析处理，实现Mesh模型和地形地质三维点云模型的构建，同时还可将提取岩石裂隙走向进行明确，从而提供了大量的地质基础调查资料，以备地质灾害防治与地质勘查工作开展；在测绘方面，三维激光扫描技术常用于洪水区域分析、地形测绘、地理信息、立体模型构建、沙化监测、大气监测、形变监测以及洞穴考察等。三维激光扫描技术手续对地理坐标系进行扫描进和数据拼接转换，并完成高线图构建与TM构造，其次建立相应的立体模型，再次开展洪水区域的分析、形变监测等；在测绘和地质矿产应用方面，三维激光扫描仪通过对矿区的地形、地貌进行扫描，经后续数据处理，构建区域的三维模型，提取矿区三维点、线、面信息，构建相关数据库，为进一步的地质编录服务，提高了后期勘探设计的工作效率和精度。

三、小结

总而言之，作为地质勘查工作的一个重要组成，地质测绘技术是否先进直接决定了地质勘查工作能否顺利开展。随着科技水平的不断进步，在地质测绘中引入了新的技术，尤其以GPS-RTK技术和三维激光扫描技术最为典型。通过不断研究GPS-RTK技术和三维激光扫描技术在地质勘查中的实践应用，优化和完善地质测绘技术，进而提高地质勘查工作质量与效率。

参考文献：

[1] 赵得思，以地质专业工作者的观点探讨测绘新技术在地质勘查中的运用[J].矿山测量，2015年4月，第2期：55-58

[2] 陈睿，GPS-RTK 技术在地质勘查工作中的应用[J].北京测绘，2010年第3期：84-88

[3] 王丽坤，三维激光扫描技术在地质勘查的应用概述[J].工程技术，165endprint