地質勘查中GPS技術的應用論文

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1.GPS技術基本原理

地質勘查中GPS技術的應用論文

GPS簡單來說就是利用衛星訊號對地面觀測的資料回傳,加上自身的分析來實現對地質資料的測量。它的主要特點是精密性、立體性、全能性、全球性、連續性,以及全天性及實時性。由於與衛星定位訊號相連,並且能夠不被其它訊號干擾,因此又具有非常強的保密性。GPS測量的過程首先通過建立相應的衛星空間星座,利用在地球周圍以不同執行軌道平面分佈的衛星,向地面發射無線電波,將衛星探測到的測量資料傳到地面接收站。然後將各種接收到的衛星訊號分析轉變成為能夠被個人使用者接受的訊號,再發射出去到每位使用者手中的GPS接收機上,最終變為測量資料或其它可讀資訊。

2.GPS野外地質資料採集

(一)GPS野外資料採集工作準備。

在GPS裝置進行野外資料採集工作開始之前,首先要進行工作準備,初始化裝置確定自身的初始座標;然後根據自身測量工作所需的區域範圍設定一個工作座標範圍。一般要完成GPS野外資料的測量至少需要兩個GPS訊號接收裝置,一臺負責做為資料測量的參照點,本身不移動,另一臺做為流動點實施測量範圍的選取,根據兩臺GPS接收機的資料對比,得到精確的測量資料結果。由於每次GPS野外測量時,都是上次測量點的座標定位,因此在實行新一次野外GPS測量,必須要重置GPS接收機的系統座標,從而保證測量工作的順利完成,保證測量結果的正確性。

(二)野外基站GPS資料採集。

在野外測量中,基站位置的選擇對於測量準確性和效率有著最直接的影響。由於一般的地質勘查工作以山區林地為主,因此對訊號的傳播會有一定的影響,所以必須要先確定了最佳地位位置的基站,然後再進行測量才能使測量即快速又準確,提升資料採集的效率。首先基站要選擇訊號傳播性好的區域,一方面是對於衛星訊號的接受要順暢,另一方面要使基站位置能在測量範圍內綜合訊號接受情況最好的地方,從而保證訊號被完整的接受和傳遞。其次,基站位置的座標的定位精確。只有確立了精準的基站位置,才能保證測量資料的準確性。在移動GPS接收機開展測量時只有以準確的基站為前提,才能使測量移動站的資料準確。

(三)野外流動站GPS資料採集。

GPS野外流動站對資料的接受一方面確定測量位置,另一方面精確測量的資料。首先確定測量位置時,是根據基站發出的'訊號由衛星定位系統來確定應當測量的大致區域,然後針對具體的地質地形確立測量點回傳至衛星站,再經過與基站資料對比計算分析,最後傳回GPS移動站,實現準確的資料測量。在流動站資料採集中應當注意的是由於衛星訊號在地面覆蓋不均勻,因此只有定時定距實施測量,才能通過資料的變化曲線實現對準確資料的掌握,通過定時或定距取樣,是實現資料採集的基本方法。

3.地質勘查中的GPS技術應用

(一)選取GPS點位。

GPS點位是指不同的觀測點,由於地形的不同特點需要根據實際情況進行靈活的點位選取,GPS的最大特點也是能夠適應這種複雜地形狀態下,通過點位選取來實現資料的測量。在點位選取工作中一方面是在準備階段進行準確定位,然後具體到選取時,就要根據一定的操作原則來實施測量。第一點位選取要遠離水面區域,由於水面區域會造成無線電波的多路徑相應,所以影響測量資料的準確性;第二為了保證能夠完全並準確的使訊號發出並被接收到,在點位周圍區域的高於15度的空間內不可以有遮擋或障礙存在;第三為避免GPS發出或接收訊號受到干擾,選點應當遠離有強電磁波或無線電波的區域。此外點位確定後還應該利用有效手段在選定位置設立明確的標記,以方便後期繼續實施測量。

(二)確定GPS觀測模式。

GPS測量點位確定後就是對觀測模式的選擇,不同的觀測模式會應用於相應的地質環境,一般在地質勘查中會使用快速靜態定位這種方法來實施觀測。這種觀測模式是最普通和最常見的觀測模式,通過對勘測區域的情況進行基本的範圍劃定和訊號傳播狀態的測試,確定在選區內不在在資訊傳輸問題,然後根據所需的測量資料資訊,利用合理的選點辦法將GPS固定在特定的點位上。在GPS觀測模式的測試過程中需要將衛星的實時訊號進行跟蹤觀測,以確定訊號變動的接受準確性和靈敏性,才能開展具體的測量工作。

(三)GPS儀器檢測。

GPS儀器是保障勘測工作正常進行的基礎,因此在GPS技術應用中也是非常重要的部分。對GPS食品的檢測也有著非常專業的技術性要求,具體檢測方法如下:首先劃定一個專門的檢測區域,一般選擇平坦的地面部分做為檢測區域,三個GPS裝置平均分佈在成等邊三角形的三個角上,然後進行一定時間段內的訊號接收檢測,根據資料結果來判定GPS裝置是否正常執行。

(四)資料處理。

GPS勘測的資料處理是一項非常複雜的工作,在完成了野外資料採集後,將GPS接收機的資料資訊傳輸至電腦,再根據每臺裝置的資料資料統計核檢,並以時間為基準劃分出隨時間變化而測量的資料結果,最後參照基本的勘測計劃查驗資料採集是否與計劃相同步,確定了所有資料的檢測準確性後,再實施資料的分析。

4.結語

面對當前社會不斷髮展的形勢,在國家經濟水平不斷提高的同時,對地質勘查工作的準確性及效率性都提出了相應的高標準要求,利用GPS技術是提高勘測資料準確性及效率的有效手段。在GPS的應用中,通過與科技同步發展的先進技術的運用,將GPS技術的穩定性進一步提升,是未來GPS技術的主要發展方向。

作者:於洋 陳斌 單位:山東正衡國土諮詢勘測有限公司