1、https:/GPS 測量技術在地質勘探中的應用探討測量技術在地質勘探中的應用探討【摘 要】隨著經濟的快速發展，信息技術日新月異，眾多新技術在工程測繪工作中廣泛應用，以滿足實踐中的需求。GPS 測量技術作為一項綜合型流程作業，對技術有著較高的要求。文章將重點介紹 GPS 測量技術在地質勘探中的應用，以供同行參考。【關鍵詞】GPS 測量技術；地質勘探；應用前言隨著地質勘探業的迅速發展，勘探的范圍愈來愈大，規模不斷增加，傳統的測量方法遠遠不能適應勘探生產的需要，GPS 測量技術的廣泛應用，為地質勘探測量工作注入新的科技活力，大大地減輕了測量人員的勞動強度，提高了測量的精度。GPS 定位是根據測量中

2、的距離交會定點原理實現的，GPS 用戶設備由GPS 接收機、數據處理軟件等組成。GPS 接收機可捕獲到按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號，跟蹤衛星的運行，并對信號進行交換、放大和處理，再通過計算機和相應軟件，經基線解算、網平差，求出 GPS 接收機中心（測站點）的三維坐標。1 手持 GPS 測量由于地質勘探鉆孔放樣的需求精度不是很高，按照現行的地質礦產勘查測量規范的要求：布設勘探工程點（鉆孔）的精度，可按圖根精度的三倍為限差之規定，因此在煤田地質鉆孔放樣中，除水文孔、構造孔等特殊要求的鉆孔以外，完全可以采用手持 GPS 進行鉆孔放樣。手持 GPS 標稱精度一般在 3m之內，有的型號經參

3、數校正后可達亞米級。手持 GPS 接收機在進入測區之前應進行參數設置，包括中央子午線、東偏移量（500000m）和七參數設置。所謂七參數就是 XA80 或 BJ54 坐標系與WGS84 坐標系轉換參數，即 3 個平移因子（X ，Y，Z），3 個旋轉因子（X 旋轉，Y 旋轉，Z 旋轉），一個比例因子 K。通行的做法是：在工作區內找3 個以上的已知點，利用已知點的 BJ54 或 XA80 坐標與所測 WGS84 坐標，通過一定的數學模型，求解七參數。 但對手持 GPS 接收機，根據不同型號，需要設置的參數較少，但一定含有 3 個平移因子（X，Y，Z）等參數。實踐中，可以在已知點上不斷調整各項參數，

4、使測量結果（X、Y、Z）趨近于已知值，然后到另一已知點再進行微調，最后再到更遠已知點進行檢測，直至誤差值符合限制要求為止。如安徽淮北地區使用麥哲倫 500 手持 GPS 接收機，設置相關參數值如表 1 所示。表 1 某地手持 GPS 接收機相關參數設置值https:/表 1 中A 為 XA80 或 BJ54 坐標系的參考橢球長半軸與 WGS84 坐標系的橢球長半軸之差，F 為其扁率之差。2 靜態 GPS 測量靜態 GPS 測量是 GPS 測量中精度最高的一種測量方法，但觀測時間長，一般用于等級較高的控制測量中，如勘探區控制網的設布。靜態 GPS 測量是多臺接收機同步觀測接收接收衛星信號，接收機

5、相對位置固定，分別設在不同的測站上，測量時間由十幾分鐘至 1h，測量時應與若干已知點聯測，內業采用專用軟件處理。靜態測量前，應擬定測量方案，收集已知高級控制點資料。點位應選在開闊地區，以減少對衛星的遮擋，避開大面積水域、高層建筑、大功率發射電臺和高壓線等。3 動態 GPS 測量（RTK GPS 測量）動態 GPS 測量需要至少 2 臺接收機同時工作，其中指定一臺為基準站，其余接收機為移動站。基準站可以架設在已知點上，也可另選點架站，基準站設置成功后，由移動站在至少 3 個已知控制點上采集信號，然后打開隨機軟件（下面以 Trimble5800 隨機解算軟件 Trimble Survey Cont

6、roller 為例）進行解算，解算后其“水平殘差”、“垂直殘差”等指標符合要求后，保存轉換參數和文件，下次再次使用時打開該文件即可，不需重新采集已知控制點，只需改動儀器高度設置。RTK-GPS 測量方法是鉆孔的布設與定測使用頻率較高的測量方法。3.1 布設鉆孔打開相關文件，從主菜單中選擇“鍵入”，輸入鉆孔設計坐標（可以批量輸入），在“測量”菜單下選擇“點放樣”，根據手簿提示選擇行進方向和距離，完成現場鉆孔放樣工作。如果放樣的點都在一條勘探線上可選擇“線放樣”進行逐點布孔。3.2 鉆孔的定測圖 1 兩點法復測鉆孔示意圖4 GPS 測量技術在重慶市某工程測繪中的具體應用4.1 在大地控制中的應用上

7、文已經介紹了 GPS 測量技術的諸多優點，其在對大地控制方面的應用尤為突出，到目前為止，我國已經用 GPS 技術取代了傳統的測量方式，通過建立GPS 網絡系統將衛星定位技術更好的應用于工程項目測繪當中。GPS 網包括全球性的與區域性的，這兩種網路系統應用于不同的測量需求，全球性的 GPS 網能夠在一定程度上推動空間科學與地球動力學的發展，而 GPS 區域網能夠在城https:/市建設、網絡工程以及近距離的大地控制中發揮作用，據有關數據顯示南方測繪的 GPS 接收機產品種類繁多，其中包括藍牙靜態 GPS、RTK S82 等，這些一體化的設計為我國經濟建設提供更加便捷的服務。實際上，在西方一些發達

8、國家已經率先研發出很多有關 GPS 技術的應用領域，我國也應該根據國情的需求擴大 GPS 測量技術在工程測繪中的應用。4.2 在水下地形測繪中的應用水下地形測繪對我國的港口建設及海洋資源的開發都起著至關重要的作用，那么水下地形圖就可以通過 GPS 測量技術準確的取得。首先，繪制水下地形圖要通過三維坐標系確定水深、水的流速等，可以通過超聲原理或者借助潮位儀進行水深的測量和矯正，從而準確的得出水深。其次，GPS 測量系統中用于平面的測量的經緯儀、三應答器等都能夠為水下地形的測繪提供相應的幫助，但是，這些設備的使用條件較為苛刻，可以通過分差 GPS 定位系統進行處理，這樣不僅能夠實現水下測量的準確度

9、要求，還能夠擴大水下測量的尺度。最后，GPS 測量技術能夠通過分差接收機等儀器設備與終端設備連接實現完整的水下測繪圖制備，與此同時，用基臺矯正的方法將測量誤差減到最小。4.3 在虛擬現實技術中的應用傳統的工程測繪方法都會產生一定的誤差，這可能是由于人為因素或外界條件的影響，但是由于測量誤差所導致的安全事故是不容忽視的。GPS 測量技術能夠通過模擬現實的技術實現科技的創新，也就是說，虛擬出實際的操作環境，尤其是那些測量條件復雜的地域，通過計算機模擬技術來對可能發生操作危險的地段進行測量，計算機網絡能夠將三維的測量圖準確、清晰的反應出來，操作人員只需要通過電腦就能夠完成測繪工作，危險系數為零。與此同時，GPS 虛擬現實技術在我國礦井測量工程中的應用也極為重要，可以有效的保障的礦工的生命財產安全，同時，對施工方案中存在的問題及時發現和處理，真正意義上的實現工程測繪的科學性、準確性、安全性。5 結束語綜上所述，GPS 測量技術在工程測繪中發揮著不可替代的作用，經過工程實踐