GPS技术在地质测量中的应用

范景霞

（山东省第一地质矿产勘查院，山东 济南 250000）

近年来，在我国GPS技术已经被引入到地质勘察的领域里，尤其是工程地质方面，目前GPS技术的使用效果有了成效。这对于地质勘察向现代化发展十分有利，这样的话勘探工作也更有准确的操作性和科学性。我们首先要做的是熟悉目前地质工程上的基本的技术手段，然后再重点学习现代化的技术方法，比方说用GPS技术完善地质勘察领域的相关的实践和研究。这样的话可以大概率的提高野外勘察的工作效率，同时也能够让现代化的测量技术有发挥其潜力的空间。

1 GPS相关技术的初步介绍

GPS的使用首先要有信号系统，要有定位技术，这样才能获得较高精确度的观测结果，然后使得整个测量的工作效率有所提升。而在定位测定上，需要基准站和移动站的调整与配置，还有接收机，在这些手段都建立之后，客户可以得到精度较好的数据结果。对于GPS的使用，这里需要有专业的数据处理软件。这种后续的操作处理可以勘测的误差并提高测量的定位精度，如图1所示。这样测量结果就具有更强的参考与使用价值。这里边还有算法的优化以提高GPS技术测量的普适性。如果将GPS测量的技术应用到地质测量中，还可以让勘测外业逐步向自动化迈进，使得包括数据传输、降低数据获取误差水平在内的工作效率大大提升[1]。

图1 GPS相关技术步骤

在平时的操作中，可以通过运用GPS-RTK高精度地定位测量，这种方法不需要通视，而且可以实现作业的技术得到优化，并且能够最大限度减少各种各样安全事故发生的概率。因此，在日常的测绘野外测量工作中，外业实操人员需要非常熟悉GPSRTK的实操技术，并且透彻理解其中的理论知识，这样才能保证现代化先进的技术手段可以服务于地质野外测量，有利于学科的建设和发展。

2 当前地质测量的现状

2.1 采用GPS地质测量的工作性质

首先我们先要明确地质测量的特点。它具有基础性、保障性、全程性以及支撑性等特点。所以我们说，地质上的野外实地量测是与经济和社会密不可分的。目前在国家地质的实地测量工作任务的详细部署上，要想办法调动勘探队的工作的积极性，并且这里要建立鼓励机制，争取在产学研相结合的基础上建设一批十分优秀的团队。紧密围绕国家和社会的需求以及科学理论技术的发展趋势，突出重点，发展科技。在实际操作中，有可能会有矿物定位不准确而增加勘测的难度。所以我们要在具体实施之前就做好详细的工作方案，甚至是可以提前进行预勘察，使用GPS技术，以此做到测量效率的有效提升，统筹全局部署任务。如果说是在重要的矿区或者经济区，那我们要采取点面结合的方法来对进行区域性的地质勘测。然后在后续的数据处理上，要结合地域特色与实地的地质条件，在坐标配准的基础上，建立好坐标体系，这样有利于合理地规划总体方案[2,3]。

2.2 在地质工程测量中用GPS的专业特点

如果想要更好的实现GPS等先进测绘技术在地质勘测中的应用，实地操作人员必须透彻了解GPS的技术及其应用过程中的特点，然后这样的测绘工作就可以科学有效的开展。目前采用GPS这种先进的测绘技术辅助地质勘测，特别有助于提高效率，这样可以最大限度地保持一种最佳的工作模式，在减轻劳动强度的同时还可以让地质上的勘测技术逐步深入发展下去。所以这样的话在保证高精度获得测绘数据的同时，满足需要，而且有助于将当代先进的信息化技术应用到工程量测上，进一步来完善地质学科内容，强化学科的发展。要想真正将地质工程的勘查工作落到实处，需要我们将GPS技术进行推广，借助GPS等相关测量的软硬件平台，推进学科的现代化发展，在丰富外业实践测量的同时获得更为可靠的地质勘测数据。

2.3 GPS技术在地质工程测量中的应用

主要包括以下5点：GPS测量数据的处理与分析、控制点的测定、地球动力学研究和地震分析的预测、开展外业的实地测量工作以及处理地质上的相关信息数据。

在处理GPS测量数据的过程中，精度高的数据一般被分为两部分，包括基线的向量解算和基线GPS格网平差，然后我们可以推出根据GPS测量的结果。这里边还涉及到数据分流，数据分流可以让数据自动分类，解码数据，然后可以进行高效的数据整理，因为这个过程可以帮助删除没有用的数据。野外实践测量的过程中，GPS的使用可以在大大减轻劳动强度的同时保证工作的高效进行，而且相关的软件可以帮助快速地处理大量的实地观测数据。数据通过传输和修正反馈后，完成来基线解算和基线向量网，这样后边观测数据就会大大提升测绘采集数据的质量。地球动力学以及地震的分析与预测与社会科学经济的发展都密切相关，所以把这个作为预测的方向也是当今的一个研究热门。由于之前技术相对比较的落后，容易出现数据的不精确和不完整，所以引入新技术显得尤为重要。

对于野外实地测量工作的开展，选点和观测是重要的两个环节。地质的勘察作业，第一步是选点的合理性，这样是为了保证测量采集数据的准确性以及方便实施性。这里要注意一下几个方面，在选点的过程中。首先，我们要选择不怎么有障碍物的位置，因为这样信号强度好，因为信号没有被阻挡，所以我们获得的数据精度就高。再有就是我们在选点的时候要注意避开水面或者高层建筑。因为水面还有高楼层容易反射信号。还有就是我们要避开高压线产生的电磁的干扰，因为电磁容易使得信号出现不稳定，比方说高压线容易出现电磁干扰。那第二步就是观测。观测的时候我们要注意时间和空间因素的影响，因为这些会导致观测的结果有一定的差异性，与此同时，我们还要留意观测时候的天气。地球经纬度与坐标水准点和坐标系统都会对观测结果带来影响。对于采集到的地质信息，我们要通过专业软件处理，然后获得详细精准的数据，这样可以用来弥补之前出现的数据错漏，实现地质工程成果的质量有所提升。这里必不可少的是建立坐标转换系统。因为这样才能实现GPS的控制网作用，将测量工作细化，然后通过GPS的实时的动态的定位高效完成相关调查工作，进而在现代化GPS技术的支撑下推动行业的大发展。

3 地质测量应用GPS的前景

地质勘察技术有了很大的进步，而且发展空间也越来越大，这都得益于GPS技术的广泛应用。这里包括从矿产资源的开发到地质勘探调查的应用，这逐步实现了完整的勘察技术一体化的一个发展的趋势，各种各样的勘察技术也因此可以有它们发挥优势的空间，然后地质测量的数据质量有了大大提升。目前资源的逐渐减少是一个非常严峻的问题，而且有的资源是不可再生的资源。基于这个背景，新型技术要推广起来。在这中间，较为广泛和普遍的技术就是将GPS技术应用到地球化学测量当中。这种技术设计痕量分析方法，能够快速的确定出矿石的详细的定位地点，然后可以非常快的分析矿石的特征，甚至可以进行筛选工作。还有一种新型技术就是结合GPS技术并引入遥感技术，借助遥感影像进行辅助。遥感这种手段主要是借助卫星获取的影像资料，也就是地表数据，可以快速且大面积地分析地质构造，能够用一种宏观的角度去探测和表达。同时，遥感技术还可以方便与地形崎岖、复杂多变的地方，因为这些地方不便于实地测量。这就体现了现代化技术加入到地质测量中的优势。遥感技术因为它面积大，数据的时间获取上是连续的，而且获取相对方便，省去了大量的人力与物力。所以它的强大也受到地质勘测的青睐。数学地质也是一种基于GPS引入地质测量的新技术。这种技术可以一种自动化的操作来编制相关的图表和数据的处理，然后处理的结果勘测技术人员可以参考，这样的话工作就显得更加的规范、科学有效。不仅如此，GPS还可以协助进行矿产资源的多种数据分析，这里包括多元分析等，并通过动态监测形成一个4维的形式，提高时效性。目前在澳大利亚已经通过GPS这种技术手段与地质测量的结合建立了相关数据库，这将非常有助于矿床数据的记录分析以及相关的科学研究[4]。

4 结语

目前地质勘查的工作逐渐受到越来越多的重视，这样地质测量技术的投入也就随之加大，相关的技术，包括GPS、遥感，甚至是交叉学科的地质遥感技术都在逐渐应用到地质测量中来。这都将有助于推进相关学科的科学研究与发展。为保证测量获取的数据是可靠有效的，那测量工作的部署就应该被重视，提前做好观测的详细方案（包括方案的可行性）。这样有助于让GPS、遥感等相关技术的优势在学科应用中得到充分的发挥。