GPS快速静态法在地质工程测量中的应用

钟梓敏

摘 要：改革开放以来，我国科学技术水平的发展和进步飞快，促进了各项新技术在各领域的应用。将GPS快速静态法合理地运用在地质工程的测量过程中，能促进地质工程数据测量工作效率的有效提升。文章通过分析介绍地质工程测量中几种常见的GPS快速静态定位方法和GPS快速静态法，并阐述GPS快速静态法的实际应用，希望为日后的地质工程测量提供借鉴和参考。

关键词：地质工程；数据测量；GPS快速静态法；应用

中图分类号：P623 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）14-0155-02

Abstract： Since the reform and opening up， the level of science and technology in China has developed rapidly， which has also promoted the application of various new technologies in various fields. The application of GPS fast static method in geological engineering survey process can promote the efficiency of geological engineering data survey. This paper introduces several GPS fast static positioning methods and GPS fast static methods in geological engineering survey， and expounds the practical application of GPS fast static method， hoping to provide reference for geological engineering survey in the future.

Keywords： geological engineering； data surveying； GPS fast static method； application

在进行现代工程项目建设时，建筑工程项目的质量控制中最为重要的内容就是地质工程的测量，地质工程测量的效率和质量是整个工程项目顺利开展的关键，所以，负责地质工程测量工作的人员需要对测量工作进行高质量的管理，从而为工程项目的顺利开展奠定坚实的基础。GPS快速静态法是一种常用于地质工程测量的技术，具有较强的适应能力和较高的精准度，在地质工程测量中的使用频率较高，其应用效果在社会上的认可度也相对较高。本文以此背景作为分析讨论的基础，在对GPS快速静态法的原理和特征进行分析的同時研究了该技术在地质工程测量中的具体应用，希望为相关人员的地质工程测量工作提供帮助和借鉴。

1 几种常见的GPS快速静态定位方法

1.1 两次设站法

在对短基线进行静态定位的过程中需要保证有相对充足的观测时间，这是因为在相对较长的观测时间里，卫星的几何图形会存在比较明显的起伏和变化，这有利于相应的计算方程和方法取得相对较好的状态参数，而相关人员需要根据要求对相应的状态参数进行选择，最终确定好相应的模糊度和基线向量。通过两次设站法的应用，相关人员只需要在每个特定的观测点上观测相同的时间（时间不超过10分钟），在经过2至3小时后，则需要在每个待定的点上进行同样时长的观测。在整个的观测过程中，相关人员不需要对卫星进行连续的跟踪和观测，只需要对两次的观测数据进行整合，即能确定出模糊度和基线向量。

1.2 go and stop法

go and stop法（走走停停法）于20世纪80年代由著名学者Renzondi提出，此方法的主要思想即：在对卫星保持持续的跟踪后所确定出的载波相位观测值中都包含相同的未知数，这就需要在进行数据处理时先确定好整个周期的未知数，并在后续的研究中要对这些未知数的判断和研究进行更明确的重视，通过对卫星的持续跟踪，当接收机到达新的观测站或观测点以后，就可以取消对整个周期未知数的确定。这种方法的作用非常明显，在观测人员到达新的观测点后，只需要对整个点进行2至3分钟的观测，就能将基线的向量进行精准地确定。

但是，在对go and stop法（走走停停法）使用中需要注意的是，在迁站过程中能对卫星进行实时观测是此方法的关键，而想要做到这一点，就必须要在沙漠、草原等等相对比较开阔的地区。正常的工程在进行的过程中，往往会涉及建筑物、森林等多种地形和事物，这也就会使迁站过程中的卫星信号被干扰或者遮挡，所以，这种方法存在一定的局限性。

1.3 GPS快速静态法

GPS快速静态定位技术，即全球定位系统，是一种新型的导航系统，能够实现全天不间断、卫星覆盖全区域的导航，且能为目标地区提供实时的定位信息，并实现及时的数据传输，确保了数据采集的实时性和同步性。在进行传统技术的应用时，常规的GPS静态定位技术一般都需要较长时间的同步观测才能确保定位数据结果的准确性有所提升。但是，近几年我国航空航天技术的进步和发展速度加快，GPS快速静态法的应用范围在逐渐扩大。结合目前的项目施工情况可以看出，在GPS技术不能到达的地区，相关人员均采用了GPS静态测量的方法，这样不但能让互相之间形成互补，也在最大程度上满足了我国工程项目对于地质工程测量的需要和需求。如图1显示某个测定区域单基点观测解算网图和解算的最终结果，运用GPSPro Ver4.0软件对其进行平差处理，结果显示经检验存在较大差异。

2 GPS快速静态法在地质工程测量中具体应用分析

2.1 GPS快速静态法的优势

和地质工程测量过程中传统的GPS测量技术进行比较可以看出，GPS快速静态法具有很明显的优势，其能在最大程度上将地质工程测量所需要的时间进行有效缩短。当然，使用GPS快速静态法时，只需要对每个地质工程的测量点进行几十分钟的观测，就能获取所需的数据信息，此数据信息具有很高的准确性和可靠性，这不仅能将测量时间缩短，还能对测量数据的准确度进行保证，促进了地质工程测量数据工作效率的有效提升。

2.2 GPS快速静态法的不同类别及其存在的缺陷

地质测量过程中所使用的GPS快速静态法主要分成单基点法和双基点法两种类别。单基点法就是指设置好一个固定站后配备两台仪器以便更快捷、更高效地促进测量工作的完成，但是，单基点的测量方法具有一定的弊端，这种方法测得的数据信息不够准确，而且具有很大的误差。双基点的测量方法需要设置好两个固定站后配置三台以上的测量仪器才能顺利完成地质测量的工作，双基点法测量得到的地质工程数据和信息具有较高的准确度和可靠度，但是，其弊端就在于整个测量过程中涉及到的仪器比较多，会让整体工作效率低下且无法有效提升。

2.3 解决GPS快速静态法缺陷问题的有效方法

将GPS快速静态法应用于地质工程测量的过程中，虽然能够对GPS动态测量方式存在的不足问题进行一定程度的改善，在完成高效测量的基础上提升所测量地质工程数据信息的精确度，确保数据的可靠性，但是，事物都具有两面性，GPS快速静态法有许多优点的同时也存在一些弊端。想要有效解决GPS快速静态法在地质工程测量过程中凸显出来的问题和一些潜在的弊端，可以从以下六个方面入手：

第一，在对地质工程的数据信息进行测量的过程中，选取同一个区域、相同测量时间段内所有的地质工程中任意一个固定的测量点，并将其设置为基准站，但是在基准站选择的过程中，测量方面还是最基本、最基础的出发点，这样做的目的是为了方便基准站和其他工程测量点之间更好的进行连接。

第二，在整个地质工程的测量点中，需要通过双基点的测量方式选择至少一个工程点并对其进行观测，并且，一定要根据地质工程周围环境的相关需求或现场的其他实际情况对点数进行控制。

第三，在完成整个地质测量工程中所有观测点采集及观测数据收集后，需要对使用单基点和双基点进行测量取得的数据结果进行分类并集中，然后再用基线解算或者平差处理的方法来进行室内的平差计算。

第四，运用GPS快速静态定位技术最关键就是设站，要遵照GB/T18314-2009《GPS全球定位系统规范》中的有关要求和内容进行操作，布点时要尽量避开辐射较强的微波源和电磁波源，以免对GPS信号产生影响；同时，布点时要注意对较大的障碍物进行避让，以免影响到卫星信号。通过以上措施的应用，GPS快速静态定位技术定能被相关技术人员更好地掌握和使用，这样也能为确保工程项目的顺利开展提供充足的资料。

3 结束语

在进行地质工程测量时，使用GPS快速静态法具有非常独特的优势，而且在实际运用的过程中，GPS快速静态法不仅能够对传统动态测量法存在的局限很好地化解，还能有效促进测量精准度和测量效率的大幅度提升；GPS快速静态法不但有着很广泛的应用范围，还能让整个地质工程工作的测量效率提升，缩短工程的时间，更加契合现代地质工程测量的相关需求，这些都能促进GPS快速静态法更好地服务于地质工程的矿产勘察。

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