地质勘查中GPS技术的应用

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1．GPS技术基本原理

GPS简单来说就是利用卫星信号对地面观测的数据回传，加上自身的分析来实现对地质数据的测量。它的主要特点是精密性、立体性、全能性、全球性、连续性，以及全天性及实时性。由于与卫星定位信号相连，并且能够不被其它信号干扰，因此又具有非常强的保密性。GPS测量的过程首先通过建立相应的卫星空间星座，利用在地球周围以不同运行轨道平面分布的卫星，向地面发射无线电波，将卫星探测到的测量数据传到地面接收站。然后将各种接收到的卫星信号分析转变成为能够被个人用户接受的信号，再发射出去到每位用户手中的GPS接收机上，最终变为测量数据或其它可读信息。

2．GPS野外地质数据采集

(一)GPS野外数据采集工作准备。在GPS设备进行野外数据采集工作开始之前，首先要进行工作准备，初始化设备确定自身的初始坐标;然后根据自身测量工作所需的区域范围设定一个工作坐标范围。一般要完成GPS野外数据的测量至少需要两个GPS信号接收设备，一台负责做为数据测量的参照点，本身不移动，另一台做为流动点实施测量范围的选取，根据两台GPS接收机的数据对比，得到精确的测量数据结果。由于每次GPS野外测量时，都是上次测量点的坐标定位，因此在实行新一次野外GPS测量，必须要重置GPS接收机的系统坐标，从而保证测量工作的顺利完成，保证测量结果的正确性。

(二)野外基站GPS数据采集。在野外测量中，基站位置的选择对于测量准确性和效率有着最直接的影响。由于一般的地质勘查工作以山区林地为主，因此对信号的传播会有一定的影响，所以必须要先确定了最佳地位位置的基站，然后再进行测量才能使测量即快速又准确，提升数据采集的效率。首先基站要选择信号传播性好的区域，一方面是对于卫星信号的接受要顺畅，另一方面要使基站位置能在测量范围内综合信号接受情况最好的地方，从而保证信号被完整的接受和传递。其次，基站位置的坐标的定位精确。只有确立了精准的基站位置，才能保证测量数据的准确性。在移动gps接收机开展测量时只有以准确的基站为前提，才能使测量移动站的数据准确。

(三)野外流动站GPS数据采集。GPS野外流动站对数据的接受一方面确定测量位置，另一方面精确测量的数据。首先确定测量位置时，是根据基站发出的信号由卫星定位系统来确定应当测量的大致区域，然后针对具体的地质地形确立测量点回传至卫星站，再经过与基站数据对比计算分析，最后传回GPS移动站，实现准确的数据测量。在流动站数据采集中应当注意的是由于卫星信号在地面覆盖不均匀，因此只有定时定距实施测量，才能通过数据的变化曲线实现对准确数据的掌握，通过定时或定距采样，是实现数据采集的基本方法。

3．地质勘查中的GPS技术应用

(一)选取GPS点位。GPS点位是指不同的观测点，由于地形的不同特点需要根据实际情况进行灵活的点位选取，GPS的最大特点也是能够适应这种复杂地形状态下，通过点位选取来实现数据的测量。在点位选取工作中一方面是在准备阶段进行准确定位，然后具体到选取时，就要根据一定的操作原则来实施测量。第一点位选取要远离水面区域，由于水面区域会造成无线电波的多路径相应，所以影响测量数据的准确性;第二为了保证能够完全并准确的使信号发出并被接收到，在点位周围区域的高于15度的空间内不可以有遮挡或障碍存在;第三为避免GPS发出或接收信号受到干扰，选点应当远离有强电磁波或无线电波的区域。此外点位确定后还应该利用有效手段在选定位置设立明确的标记，以方便后期继续实施测量。

(二)确定GPS观测模式。GPS测量点位确定后就是对观测模式的选择，不同的观测模式会应用于相应的地质环境，一般在地质勘查中会使用快速静态定位这种方法来实施观测。这种观测模式是最普通和最常见的观测模式，通过对勘测区域的情况进行基本的范围划定和信号传播状态的测试，确定在选区内不在在信息传输问题，然后根据所需的测量数据信息，利用合理的选点办法将GPS固定在特定的点位上。在GPS观测模式的测试过程中需要将卫星的实时信号进行跟踪观测，以确定信号变动的接受准确性和灵敏性，才能开展具体的测量工作。

(三)GPS仪器检测。GPS仪器是保障勘测工作正常进行的基础，因此在GPS技术应用中也是非常重要的部分。对GPS食品的检测也有着非常专业的技术性要求，具体检测方法如下:首先划定一个专门的检测区域，一般选择平坦的地面部分做为检测区域，三个GPS设备平均分布在成等边三角形的三个角上，然后进行一定时间段内的信号接收检测，根据数据结果来判定GPS设备是否正常运行。

(四)数据处理。GPS勘测的数据处理是一项非常复杂的工作，在完成了野外数据采集后，将GPS接收机的数据信息传输至电脑，再根据每台设备的数据资料统计核检，并以时间为基准划分出随时间变化而测量的数据结果，最后参照基本的勘测计划查验数据采集是否与计划相同步，确定了所有数据的检测准确性后，再实施数据的分析。

4．结语

面对当前社会不断发展的形势，在国家经济水平不断提高的同时，对地质勘查工作的准确性及效率性都提出了相应的高标准要求，利用GPS技术是提高勘测数据准确性及效率的有效手段。在GPS的应用中，通过与科技同步发展的先进技术的运用，将GPS技术的稳定性进一步提升，是未来GPS技术的主要发展方向。

作者:于洋 陈斌 单位:山东正衡国土咨询勘测有限公司