GPS技术在地质环境监测中的应用分析

张煦

摘 要 随着全球科技水平的不断发展及各个国家对科学事业的重视，GPS技术作为符合高科技时代背景下的产物应运而生，并且已经逐渐开始应用到许多领域当中，不仅对人们的生活产生了一定影响，也对很多传统行业造成了冲击。地质测量受GPS技术的影响，开始从传统的目测和人工测量技术向GPS精准测量过渡，但是因为我国地质地形都比较复杂，所以对GPS测量技术有着更高的要求。本文简单的阐述了一下GPS的定义和原理，以及探讨了GPS的应用前景和意义。

关键词 GPS技术；环境监测；前景

中图分类号 P5 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）14-0026-01

随着科技的不断提高以及人们环保意识的觉醒，带动了现代测量技术的发展的同时，也让系统且复杂的地质调查工作开始不断进步。GPS作为一种全新的技术，不但具有高度精密的全球三维导航定位的能力，还具有方便快捷的数据采集和处理能力，使其得到良好的发展空间。我国在大地测量、地壳活动的监测以及资源勘测等方面有着丰富的成功经验，这对GPS在我国地质环境监测的应用中，提供了很好的技术支持。

1 GPS技术的构成原理及定义

GPS又称“全球定位系统”，是一种新型的卫星导航技术以及卫星定位技术，它可以利用卫星定位以及卫星导航来解决空间中关于测量和定位的问题，以及大地测量中的困难。GPS主要由空间里所具有的卫星系统、地面上的一些监测机构和分散在不同区域以及不同国家的接收机用户构成。GPS技术的主要工作原理是首先找到一个点来安置一台GPS双频接收机，对所能搜索到的GPS卫星进行不间断监测，并将自身识别信息和监测到的信息一起发送出去，通过相应仪器接收并测算出三维坐标和精准信息。相较其他技术而言，GPS技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标，具有全天候、高精度、高效率等显著特点[1]。

2 GPS技术的优点

GPS技术和传统测量技术相比，优点主要体现在以下方面：一是能够更加准确的定位，且随着科技的不断发展，精确度也会不断的提高，为了满足对不同地质测量的要求，更是与通信技术相结合，使得测量方法从静态发展到动态，极大程度的扩展了其应用的广度和深度；二是可以全天候的作业，因为和传统测量技术相比，GPS在测点间的通视和几何图像方面都显得更加灵活方便，并形成测试的控制网，不仅能时时观测，也使测量的数据更加的准确；三是能够短时间监测，随着技术的不断提高，可以做到在一分钟之内进行快速的测算，这样不仅可以节省测量人员大量的时间，也可以减少企业的投资成本，并且保证测量的准确性。

3 GPS技术在地质环境监测中应用的前景

GPS最初的应用目的是为军方提供精确定位，以确定并跟踪在野外行进的士兵和装备的坐标，并为海中的军舰导航以及为军用飞机提供位置和导航信息。但是随着科技的不断发展，以及对GPS不同需求的出现，GPS也开始应用于不同领域。在航空摄影测量方面，利用GPS技术对摄航飞行导航、机载GPS进行控制，从而实现少量地面控制或无地面控制的航测，达到快速成图以及全球环境遥感监测的目的；在测绘领域方面，GPS已经被用于建设全国性且高精度的大地测量控制网，这样可以更好地测定地球动态参数，监测地球板块运动状态和地壳形变，成为建立城市与工程控制网的核心手段。

由于GPS具有很多的优点，因此在室外地质测量、地质测量观测、竣工测量的方面被广泛使用，并且因为GPS的使用灵活性，所以其很适合山林地区测量的工作：一是选点的时候可以远离面积比较大的水面，避免产生多路径响应，减轻测量困难的同时，提高了数据的准确性；二是可以选取到四周高度角在15°以上，并且不被建筑物遮挡的测量点，增加采样数据的总量，来丰富数据的多样性；三是对视野开阔的地方进行大规模的测量，并保证测试点的完好保存，便于以后工期观测。

除此之外，GPS还可以应用于其他测量方面。比如在工程测量方面，利用GPS的静态相对定位技术，设置精密工程控制网，来监测城市和矿区是否有油田地面沉降、大坝变形、高层建筑变形等问题，并可以测绘出这种地形的比例图；在地质调查方面，凭借GPS技术可以实现快速采集地质填图的详细数据，还可以减少测量人员野外采集数据的工作量，减少成图的周期以及企業成本，加强了数据的共享性，有利于数据的二次使用以及开发；在地球动力学方面，利用GPS技术监测大洋洲板块运动、青藏高原地壳运动、四川鲜水河地壳断裂活动[2]。建立中国地壳形变观测网，从而实现对形变进行更好的监测，以减少地质灾害发生时，对人们和国家所带来的直接损失。

4 GPS技术在地质环境监测应用中的意义

4.1 GPS技术为地质环境的监督工作提供了科学的指导

随着人们对环保意识的提高，地质环境污染的问题也得到了广泛的关注，因此地质环境的监管工作也被提上日程。其主要工作内容是监管防治地质环境污染设备的运转情况，以及环境污染物允许排放量的控制。GPS技术可以检测出地质环境的污染源，以及排放的影响地质环境污染物，通过对其进行综合采样分析，得出具体的数据提供给相关监督部门，可以为相关监管部门制定相关的措施和方案提供一定的指导作用，从而实现对其进行宏观的调控。

4.2 GPS技术为地质环境保护的执法提供了技术

支持

GPS技术在地质环境监测中的应用，为地质环境的保护和执法工作提供了技术支持，也加大了有关部门对地质环境监管的力度。并且通过GPS技术可以对突发状况下的地质环境污染事件进行及时的调查，以及建设相应的地质环境管理项目，制定明确的制度和准则，减少发生问题的可能性，还可以对地质环境污染引发的纠纷进行调解，避免冲突发生的可能性，从而使监管的可行性增加[3]。

4.3 GPS技术为地质环境保护的管理提供了数据

依据

对地质环境污染物实施排放收费准则，是控制地质环境污染的重要手段，也是地质环境保护和监管的一项重要工作内容。所以环境的监管人员可通过GPS技术，对地质环境进行有效的监管，并且对可能引起地质环境污染的单位进行定期的检查，还要对其所排放的污染物的成分进行有效的分析，为排污收费标准提供越有利的数据依据。

5 结论

随着科技水平的不断发展，GPS技术在地质勘测中已经被广泛的应用。由于GPS技术的使用，不但提高了地质测量的准确性，还缩短了地质测量的工作周期，提高了地质测量的工作效率。但是该项技术还存在一定的问题，使其在应用方面还是存在一定的上升空间，本文简述了GPS的工作原理和定义、发展意义以及广阔的应用前景，因此需要提高我国科技水平，来不断完善GPS在地质环境中的应用，更加有效的为地质勘测提供服务。

参考文献

[1]褚洪斌，张新兴，孙明.GPS技术在地质环境监测中的应用试验[J].水文地质工程地质，2003，10（5）：66-70.

[2]赵和平.探究GPS技术在环境监测中的应用[J].科技视界，2012，9（29）：261.

[3]何明均，刘成，黄上.GPS技术在地质测量中的应用与分析[J].科技信息，2014，12（1）：64.