对地质测绘中GPS技术的应用研究

王永亮

（山东省鲁南地质工程勘察院，山东 济宁 272100）

GPS技术是由国外最先研发的定位技术，并且目前在太空中已有24颗卫星用于实时传输信号数据，而这就说明其信息传输能力较为强大。并且，目前已经衍生出RTK技术，该技术已经被广泛用于我国的地质测绘中。那么这就说明地质测绘已深受GPS技术的影响，使得可以提升地质测绘的测绘数据精度，从而有利于展开地质测绘工作。

1 GPS技术的阐述

通常，在GPS的地质测绘中，主要依靠于载波相位的方法进行测绘，而RTK技术主要是偏向于动态定位作用，使得可以提升GPS的定位效能[1]。并且，在这个过程中，还可以在电子屏幕上根据实时数据建立起三维模型，使得可以让测绘人员精确地找寻测绘位置，而且最高可以精确值厘米单位。那么，在利用RTK技术进行测绘时，一方面可以利用基准站和测站之间建立的数据联系，使得将测绘所得的数据直接传输给流动站[2]。并且，流动站不仅可以收到来自在于基准站的数据，而且可以收集由GPS收集的数据，这就说明RTK可以提升地质测绘数据的全面性。同时，RTK系统还可以利用可精确至厘米单位的差分观测值，使得利用GPS进行地质测绘的实效性。

另外，在RTK技术背景下的GPS测绘，还可以利用流动站的多样性，可以当流动站处于静态环境时，直接切换为动态作业，也可以当流动站处于动态环境时，直接进行搜索求解。那么，在搜索求解之后就可以处理各个历元。同时可以与传输GPS信号的卫星保持实时追踪，就可以利用流动站绘制出精确至厘米单位的测绘信息。

2 GPS在地质测绘中的应用流程

（1）外业数据采集。将GPS技术应用在外业数据采集中时，可以利用仪器获取地质测绘区域中的数据。首先，将地质测绘区域中的棱镜高度数据导入进GPS系统中，并且保证在过程中不会任意修改高度，否则就会导致最终发测绘的数据出现偏差[3]。其次，在外部环境中展开数据采集时，如果发生断电问题，那么可以等到供电后再进行作业，否则会导致后期处理外业数据的效率较低。并且，如果在外业测绘过程中存在点位不清晰的情况，同样会降低测绘效率。那么，为了解决该问题，可以额外设置至少两台的转站，使得有利于调节测绘角度。还有，测绘人员可以在测绘的过程中多采集若干组数据，使得在分析时可以铜鼓对比选取最为精确的数据。

（2）内业数据处理。所谓内业数据处理，主要是相对于外业数据采集设立的措施，通常是可以采用GPS分析得出的现场测绘数据，使得与外业采集获得数据进行对比，这样就可以发现数据偏差，使得可以纠正外业采集所获得的数据，使得避免不必要的测绘问题。并且，在进行内业数据处理时，需要利用计算角度闭合差的方式，推测实际测绘所得的闭合差数据，如果在两者数据趋于一致的情况下，使得就可以得出站台的评分角度闭合差等数据，从而最终计算出测绘点中的坐标增量。同时，工作人员还需要利用GPS传输的数据进行整理，以便随时使用。

（3）多角度测绘。在该方面的应用内容，主要是依赖于GPS技术强大的全方位测绘功能，使得通过卫星定位作用，通过若干种角度对地质测绘点的区域进行探测，使得可以通过多种测绘数据的对比下，最终获得精确度最高的数据。另外，在通常情况下，由于实际测绘中的测绘点存在差异，使得仅通过定位测绘会出现偏差，所以可以借用摄影技术，使得从图像中可以区分不同的测绘点，使得避免该问题。那么，这就说明GPS技术不仅拥有定位功能，而且还具有强大的图形和摄影功能，使得可以实时地描绘测绘地形情况，从而提升测绘的全面性。

（4）野外观测的应用。①注意事项：首先，由于GPS技术的测绘需要先进行布控，所以就需要考虑其测量的特殊性，那么可以从以下三个方面考虑。其一，对于高程控制点的设置。在通常情况下，网状测区作业需要在10乘10的区域内，将至少四个异常的水平点进行控制，并且均匀地安置在测绘区域的附近。还有，如果需要获取高精度时，这就需要增加水平高程的控制点数，如果要保证控制质量，那么可以将待测点与水平点进行隔离，距离可以保持在1km到5km之内。而在现状测区作业时，需要注意将3个以上的控制点均匀地进行分布，保持间隔30km就设置控制点的方法，使得可以在这种作业情况下的控制质量。那么，当线状测区超过正常面积时，可以在10乘10的区域内将4个以上的控制点布置在测区两边位置。其二，对于平面控制点的设置。当在网型测区进行作业时，由于控制点处于测区之外，所以需要将3个之上的控制点均匀布置在4个象限内，并且将与测区边缘的距离保持在1km到20km之内。

②GPS的摆站：其一，在找寻点位的过程中，需要让测绘人员确认是否已去过测绘点，如果确认已去过那么就需要按照相应的记录进行寻找，主要通过标识号码进行查询，最后无误后再将仪器安置在这些测绘点处。其二，在安置仪器的过程中，需要注意在定平时，需要用天线将仪器架上的基座进行盘紧、并且，由于每个人的视力存在差异，而光学球心仪使得人在对视时，会使得人眼产生不同程度的聚焦效果，那么这就会影响最后的调整效果。所以，这就需要及时将聚焦调整到最佳位置，使得可以产生像差问题。接着，如果发现天线盘挂的方向指向北方的情况下，为了可以提升接收数据的精度，这就需要利用测量北、东南、西南方向的天线盘高，并且在之后的接收仪中导入天线高等数据，使得可以获取较为精确的卫星数据。其三，在观测的过程中需要随时记录观测信息，这样就会形成记录手册。而该手册既需要记载外业采集中发生的错误信息，又需要记载书写正确的点名、天线高型号、序号记录、开关机时间等信息。其四，安置GPS装置的人员，需要注意不能离开GPS仪器的可控范围，既可以利用接收仪进行观察，又可以从电池电量等方面查看仪器状态。并且，工作人员需要注意GPS仪器的安置位置，是否存在定心不问的情况，再加之重新记录开关机的时间，使得可以确保仪器运行的稳定性。另外，还要对观测过程中GPS仪器的剩余电量进行记录，从而避免自动关机的问题。

3 结语

综上所述，GPS技术是当代地质测绘工程中重要的技术工具，并且目前应用的范围较为广泛，既可以在外业和内业数据采集上应用，又可以在多角度和野外观测上应用，尤其是在野外观测中，GPS技术应用的项目较多，所以需要注意的步骤也较多，如对网状或现状测绘区安置GPS仪器的位置就存在差异等。不过，随着科技力量的不断增强，地质测绘方式也会随着GPS技术的发展而不断拓展，使得可以提升我国企业的地质测绘能力。