GPS定位系統(tǒng)功能強(qiáng)大，在地質(zhì)勘查工程測(cè)量中具有很大應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)這類(lèi)認(rèn)知，本文在對(duì)GPS定位技術(shù)特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)該技術(shù)在地質(zhì)勘查的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行了探討，確立技術(shù)的應(yīng)用步驟，為地質(zhì)勘查測(cè)量工作的進(jìn)行給予參考。
選用常用測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查，易于受通視條件、地貌條件等各種各樣條件的局限，測(cè)量效率較低，造成地質(zhì)勘查工作量有所增加。伴隨科學(xué)技術(shù)提高，GPS定位技術(shù)從而在地質(zhì)勘查工作中得到了運(yùn)用，能夠掙脫以往工程測(cè)量面臨的局限，降低工程測(cè)量難度，使地質(zhì)勘查工作進(jìn)行。于是，還應(yīng)加強(qiáng)GPS定位在地質(zhì)勘查的應(yīng)用分析，從而推動(dòng)地質(zhì)勘查水平的提高。
一、GPS定位技術(shù)特點(diǎn)
GPS定位技術(shù)實(shí)際就是運(yùn)用GPS系統(tǒng)定位的一種技術(shù)，需要以衛(wèi)星導(dǎo)航為基礎(chǔ)，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)定位。所謂的GPS系統(tǒng)，其實(shí)就是全球定位系統(tǒng)，由地面控制、空間部分和用戶(hù)部分構(gòu)成，空間部分是由24顆GPS衛(wèi)星構(gòu)成的，控制部分是由分散在世界各地的地面跟蹤站構(gòu)成的地面監(jiān)控系統(tǒng)，用戶(hù)部分包含GPS定位器、數(shù)據(jù)處理軟件等。空間部分衛(wèi)星包含21顆可導(dǎo)航衛(wèi)星和3顆運(yùn)行備用衛(wèi)星，擁有12個(gè)恒星的運(yùn)動(dòng)周期，每顆均能進(jìn)行導(dǎo)航定位衛(wèi)星信號(hào)發(fā)送。用戶(hù)部分可以對(duì)GPS工作衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行接收和處理，從而滿(mǎn)足用戶(hù)導(dǎo)航定位等需求。
通常情況下，GPS定位器不受天氣影響，具有防水功能，設(shè)備功耗也較低，可以連續(xù)開(kāi)展觀(guān)測(cè)作業(yè)。采用快速靜態(tài)定位技術(shù)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，僅需要幾秒鐘就能完成放樣測(cè)量、地形測(cè)量等測(cè)量工作，測(cè)量效率較高。此外，GPS定位器體積較小，并且實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化，測(cè)量時(shí)只要確定儀器高，然后就可以將儀器打開(kāi)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，操作十分便利。
二、GPS定位在地質(zhì)勘探的應(yīng)用
（一）前期準(zhǔn)備
實(shí)際在地質(zhì)勘探中應(yīng)用GPS定位技術(shù)，需要做好前期準(zhǔn)備。因?yàn)樵诘刭|(zhì)勘探的野外作業(yè)中，需要在野外環(huán)境下使用GPS，還要提前考察測(cè)量區(qū)域，加強(qiáng)高等級(jí)平面控制，完成工程相關(guān)資料的提前收集。根據(jù)具體數(shù)據(jù)，可以加強(qiáng)控制點(diǎn)坐標(biāo)分析，合理進(jìn)行控制點(diǎn)選擇，確保能夠測(cè)量得到精度較高的數(shù)據(jù)。在前期準(zhǔn)備階段，需要完成流動(dòng)站和基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)參數(shù)及截止頻率的合理設(shè)定，流動(dòng)站實(shí)時(shí)參數(shù)為1～2秒，基準(zhǔn)站為4～5秒，截止頻率可以設(shè)定為10度。在實(shí)踐工作中，常常需要在山區(qū)作業(yè)，測(cè)量效果容易受到各種因素影響。為保證測(cè)量值精度，需要提前確立作業(yè)方案。具體來(lái)講，就是需要完成軟硬件配置，確保野外作業(yè)設(shè)備符合國(guó)家出臺(tái)的《全球定位系統(tǒng)GPS測(cè)量規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)要求。結(jié)合要求，可以配備2臺(tái)雙拼GPS接收機(jī)、2臺(tái)電腦、4臺(tái)單頻GPS接收機(jī)和1臺(tái)繪圖儀。在軟件配置上，可以采用CA337.0軟件，并采用配套文字和數(shù)據(jù)處理軟件，實(shí)現(xiàn)無(wú)約束平差、基線(xiàn)向量等各種數(shù)據(jù)的規(guī)范處理。
（二）控制測(cè)量
在地質(zhì)勘探控制測(cè)量階段，需要按照合同約定進(jìn)行平面測(cè)量，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位的網(wǎng)狀布置，對(duì)測(cè)區(qū)各級(jí)點(diǎn)進(jìn)行利用，對(duì)圖根控制點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格加密，以便使控制網(wǎng)保持良好性能。針對(duì)各級(jí)GPS網(wǎng)，需要滿(mǎn)足相應(yīng)的技術(shù)要求。針對(duì)C級(jí)，平均距離應(yīng)當(dāng)達(dá)到4.5km，X≤10mm，Y≤5×10-6，弱邊相對(duì)中誤差為1/70000；D級(jí)平均距離為2km，X≤10mm，Y≤10×10-6，弱邊相對(duì)中誤差為1/40000；E級(jí)平均距離為1km，X≤10mm，Y≤20×10-6，弱邊相對(duì)中誤差為1/20000。在控制網(wǎng)布置期間，應(yīng)當(dāng)保證相鄰點(diǎn)間距離至少達(dá)到平均距離1/3，距離不超過(guò)平均距離3倍。，邊長(zhǎng)需要小于200m，邊長(zhǎng)中誤差小于±20mm。利用式（1），可以對(duì)各等級(jí)控制網(wǎng)相鄰點(diǎn)基線(xiàn)精度進(jìn)行計(jì)算，式中σ指的是標(biāo)準(zhǔn)差，α則是固定誤差，b是比例誤差系數(shù)，d是相鄰點(diǎn)間距。采用點(diǎn)聯(lián)和線(xiàn)聯(lián)方式，能夠?qū)PS控制網(wǎng)進(jìn)行觀(guān)測(cè)，構(gòu)成獨(dú)立觀(guān)測(cè)環(huán)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，包含若干組三邊形或多邊形，但邊數(shù)不能超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍。不同于傳統(tǒng)地質(zhì)勘查以國(guó)際等級(jí)控制點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行控制測(cè)量，采用GPS定位技術(shù)可以根據(jù)各控制點(diǎn)高差進(jìn)行整個(gè)測(cè)量區(qū)域高程控制點(diǎn)合理劃分，選擇適合擬大地的水準(zhǔn)面精化控制點(diǎn)，所以能夠使測(cè)量中高程擬合精度得到提高。
（三）地形圖測(cè)量
地質(zhì)勘查在詳查階段需要完成大比例地形圖的繪制，以便為勘探線(xiàn)孔位布設(shè)等工作的開(kāi)展提供數(shù)據(jù)支撐。按照傳統(tǒng)測(cè)量方法需要在首級(jí)控制點(diǎn)上進(jìn)行控制點(diǎn)加密，然后布設(shè)圖根點(diǎn)，利用全站儀完成碎步數(shù)據(jù)采集。采用GPS技術(shù)，能夠直接在已知控制點(diǎn)上進(jìn)行基準(zhǔn)站架設(shè)，利用流動(dòng)站完成碎步測(cè)量。在流動(dòng)站充足的情況下，可以同時(shí)利用多個(gè)流動(dòng)站開(kāi)展工作，使測(cè)量工作效率得到提高。在實(shí)踐工作中，需要對(duì)所測(cè)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行充分考慮，利用RTK測(cè)量技術(shù)完成地形圖測(cè)量。在測(cè)區(qū)高點(diǎn)位上，可以進(jìn)行基準(zhǔn)站的設(shè)置，然后對(duì)現(xiàn)有三個(gè)區(qū)域控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行利用，完成相關(guān)參數(shù)的求解。憑借其它控制點(diǎn)坐標(biāo)，可以對(duì)求解參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)。確定參數(shù)正確后，可以將其輸入到移動(dòng)站中，完成數(shù)據(jù)收集。在植被茂盛的區(qū)域，需要利用RTK對(duì)地形圖根本點(diǎn)進(jìn)行加密處理。
（四）工程測(cè)量
在工程測(cè)量階段，需要完成勘探基線(xiàn)和測(cè)線(xiàn)的布設(shè)。采用GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，可以完成測(cè)區(qū)勘探線(xiàn)的布設(shè)。而勘探時(shí)間應(yīng)盡量在樹(shù)枝樹(shù)葉較少的季節(jié)，以便加強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在工程點(diǎn)定位時(shí)，如果采用傳統(tǒng)的交會(huì)法需要保證透視條件較好。對(duì)GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，可以直接進(jìn)行首級(jí)控制點(diǎn)位測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)的利用。求解相關(guān)參數(shù)時(shí)，應(yīng)注意區(qū)域不超過(guò)15km。在地質(zhì)勘探中，需要進(jìn)行坑道近景點(diǎn)、鉆孔等工程點(diǎn)的測(cè)量。采用光電測(cè)距坐標(biāo)法，在野外實(shí)地測(cè)量后需要進(jìn)行復(fù)雜的內(nèi)業(yè)計(jì)算和檢核，采用人工方式進(jìn)行勘探線(xiàn)剖面圖、工程布置圖等圖形的繪制，容易出現(xiàn)測(cè)定結(jié)果粗差概率高的問(wèn)題，導(dǎo)致多地質(zhì)點(diǎn)與地形圖出現(xiàn)相矛盾的位置。實(shí)際應(yīng)用GPS定位技術(shù)，能夠利用衛(wèi)星定位進(jìn)行整個(gè)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境信息的準(zhǔn)確獲取，然后手動(dòng)輸入勘探數(shù)據(jù)。聯(lián)合使用基準(zhǔn)站和流動(dòng)站，可以完成信號(hào)傳遞，準(zhǔn)確獲取地質(zhì)信息。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行手動(dòng)刪除，使測(cè)量誤差得到的降低，從而使基線(xiàn)的準(zhǔn)確性得到保證。
確切的說(shuō)，依靠數(shù)據(jù)精度、即時(shí)和操控便利等特點(diǎn)，GPS定位在地質(zhì)勘探工作時(shí)達(dá)到了普遍使用。在實(shí)踐工作時(shí)，應(yīng)用GPS定位還要做好先期籌備 任務(wù)，接著遵照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格推進(jìn)控制測(cè)量、地形圖測(cè)量等工作任務(wù)。在實(shí)際展開(kāi)地質(zhì)勘查量測(cè)環(huán)節(jié)中，還要控制有可能對(duì)量測(cè)值引起影響各種因素，以便于使誤差值達(dá)到有效控制，以致使勘探任務(wù)推進(jìn)。
選用常用測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查，易于受通視條件、地貌條件等各種各樣條件的局限，測(cè)量效率較低，造成地質(zhì)勘查工作量有所增加。伴隨科學(xué)技術(shù)提高，GPS定位技術(shù)從而在地質(zhì)勘查工作中得到了運(yùn)用，能夠掙脫以往工程測(cè)量面臨的局限，降低工程測(cè)量難度，使地質(zhì)勘查工作進(jìn)行。于是，還應(yīng)加強(qiáng)GPS定位在地質(zhì)勘查的應(yīng)用分析，從而推動(dòng)地質(zhì)勘查水平的提高。
一、GPS定位技術(shù)特點(diǎn)
GPS定位技術(shù)實(shí)際就是運(yùn)用GPS系統(tǒng)定位的一種技術(shù)，需要以衛(wèi)星導(dǎo)航為基礎(chǔ)，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)定位。所謂的GPS系統(tǒng)，其實(shí)就是全球定位系統(tǒng)，由地面控制、空間部分和用戶(hù)部分構(gòu)成，空間部分是由24顆GPS衛(wèi)星構(gòu)成的，控制部分是由分散在世界各地的地面跟蹤站構(gòu)成的地面監(jiān)控系統(tǒng)，用戶(hù)部分包含GPS定位器、數(shù)據(jù)處理軟件等。空間部分衛(wèi)星包含21顆可導(dǎo)航衛(wèi)星和3顆運(yùn)行備用衛(wèi)星，擁有12個(gè)恒星的運(yùn)動(dòng)周期，每顆均能進(jìn)行導(dǎo)航定位衛(wèi)星信號(hào)發(fā)送。用戶(hù)部分可以對(duì)GPS工作衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行接收和處理，從而滿(mǎn)足用戶(hù)導(dǎo)航定位等需求。
通常情況下，GPS定位器不受天氣影響，具有防水功能，設(shè)備功耗也較低，可以連續(xù)開(kāi)展觀(guān)測(cè)作業(yè)。采用快速靜態(tài)定位技術(shù)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，僅需要幾秒鐘就能完成放樣測(cè)量、地形測(cè)量等測(cè)量工作，測(cè)量效率較高。此外，GPS定位器體積較小，并且實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化，測(cè)量時(shí)只要確定儀器高，然后就可以將儀器打開(kāi)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，操作十分便利。
二、GPS定位在地質(zhì)勘探的應(yīng)用
（一）前期準(zhǔn)備
實(shí)際在地質(zhì)勘探中應(yīng)用GPS定位技術(shù)，需要做好前期準(zhǔn)備。因?yàn)樵诘刭|(zhì)勘探的野外作業(yè)中，需要在野外環(huán)境下使用GPS，還要提前考察測(cè)量區(qū)域，加強(qiáng)高等級(jí)平面控制，完成工程相關(guān)資料的提前收集。根據(jù)具體數(shù)據(jù)，可以加強(qiáng)控制點(diǎn)坐標(biāo)分析，合理進(jìn)行控制點(diǎn)選擇，確保能夠測(cè)量得到精度較高的數(shù)據(jù)。在前期準(zhǔn)備階段，需要完成流動(dòng)站和基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)參數(shù)及截止頻率的合理設(shè)定，流動(dòng)站實(shí)時(shí)參數(shù)為1～2秒，基準(zhǔn)站為4～5秒，截止頻率可以設(shè)定為10度。在實(shí)踐工作中，常常需要在山區(qū)作業(yè)，測(cè)量效果容易受到各種因素影響。為保證測(cè)量值精度，需要提前確立作業(yè)方案。具體來(lái)講，就是需要完成軟硬件配置，確保野外作業(yè)設(shè)備符合國(guó)家出臺(tái)的《全球定位系統(tǒng)GPS測(cè)量規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)要求。結(jié)合要求，可以配備2臺(tái)雙拼GPS接收機(jī)、2臺(tái)電腦、4臺(tái)單頻GPS接收機(jī)和1臺(tái)繪圖儀。在軟件配置上，可以采用CA337.0軟件，并采用配套文字和數(shù)據(jù)處理軟件，實(shí)現(xiàn)無(wú)約束平差、基線(xiàn)向量等各種數(shù)據(jù)的規(guī)范處理。
（二）控制測(cè)量
在地質(zhì)勘探控制測(cè)量階段，需要按照合同約定進(jìn)行平面測(cè)量，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位的網(wǎng)狀布置，對(duì)測(cè)區(qū)各級(jí)點(diǎn)進(jìn)行利用，對(duì)圖根控制點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格加密，以便使控制網(wǎng)保持良好性能。針對(duì)各級(jí)GPS網(wǎng)，需要滿(mǎn)足相應(yīng)的技術(shù)要求。針對(duì)C級(jí)，平均距離應(yīng)當(dāng)達(dá)到4.5km，X≤10mm，Y≤5×10-6，弱邊相對(duì)中誤差為1/70000；D級(jí)平均距離為2km，X≤10mm，Y≤10×10-6，弱邊相對(duì)中誤差為1/40000；E級(jí)平均距離為1km，X≤10mm，Y≤20×10-6，弱邊相對(duì)中誤差為1/20000。在控制網(wǎng)布置期間，應(yīng)當(dāng)保證相鄰點(diǎn)間距離至少達(dá)到平均距離1/3，距離不超過(guò)平均距離3倍。，邊長(zhǎng)需要小于200m，邊長(zhǎng)中誤差小于±20mm。利用式（1），可以對(duì)各等級(jí)控制網(wǎng)相鄰點(diǎn)基線(xiàn)精度進(jìn)行計(jì)算，式中σ指的是標(biāo)準(zhǔn)差，α則是固定誤差，b是比例誤差系數(shù)，d是相鄰點(diǎn)間距。采用點(diǎn)聯(lián)和線(xiàn)聯(lián)方式，能夠?qū)PS控制網(wǎng)進(jìn)行觀(guān)測(cè)，構(gòu)成獨(dú)立觀(guān)測(cè)環(huán)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，包含若干組三邊形或多邊形，但邊數(shù)不能超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍。不同于傳統(tǒng)地質(zhì)勘查以國(guó)際等級(jí)控制點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行控制測(cè)量，采用GPS定位技術(shù)可以根據(jù)各控制點(diǎn)高差進(jìn)行整個(gè)測(cè)量區(qū)域高程控制點(diǎn)合理劃分，選擇適合擬大地的水準(zhǔn)面精化控制點(diǎn)，所以能夠使測(cè)量中高程擬合精度得到提高。
（三）地形圖測(cè)量
地質(zhì)勘查在詳查階段需要完成大比例地形圖的繪制，以便為勘探線(xiàn)孔位布設(shè)等工作的開(kāi)展提供數(shù)據(jù)支撐。按照傳統(tǒng)測(cè)量方法需要在首級(jí)控制點(diǎn)上進(jìn)行控制點(diǎn)加密，然后布設(shè)圖根點(diǎn)，利用全站儀完成碎步數(shù)據(jù)采集。采用GPS技術(shù)，能夠直接在已知控制點(diǎn)上進(jìn)行基準(zhǔn)站架設(shè)，利用流動(dòng)站完成碎步測(cè)量。在流動(dòng)站充足的情況下，可以同時(shí)利用多個(gè)流動(dòng)站開(kāi)展工作，使測(cè)量工作效率得到提高。在實(shí)踐工作中，需要對(duì)所測(cè)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行充分考慮，利用RTK測(cè)量技術(shù)完成地形圖測(cè)量。在測(cè)區(qū)高點(diǎn)位上，可以進(jìn)行基準(zhǔn)站的設(shè)置，然后對(duì)現(xiàn)有三個(gè)區(qū)域控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行利用，完成相關(guān)參數(shù)的求解。憑借其它控制點(diǎn)坐標(biāo)，可以對(duì)求解參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)。確定參數(shù)正確后，可以將其輸入到移動(dòng)站中，完成數(shù)據(jù)收集。在植被茂盛的區(qū)域，需要利用RTK對(duì)地形圖根本點(diǎn)進(jìn)行加密處理。
（四）工程測(cè)量
在工程測(cè)量階段，需要完成勘探基線(xiàn)和測(cè)線(xiàn)的布設(shè)。采用GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，可以完成測(cè)區(qū)勘探線(xiàn)的布設(shè)。而勘探時(shí)間應(yīng)盡量在樹(shù)枝樹(shù)葉較少的季節(jié)，以便加強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在工程點(diǎn)定位時(shí)，如果采用傳統(tǒng)的交會(huì)法需要保證透視條件較好。對(duì)GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，可以直接進(jìn)行首級(jí)控制點(diǎn)位測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)的利用。求解相關(guān)參數(shù)時(shí)，應(yīng)注意區(qū)域不超過(guò)15km。在地質(zhì)勘探中，需要進(jìn)行坑道近景點(diǎn)、鉆孔等工程點(diǎn)的測(cè)量。采用光電測(cè)距坐標(biāo)法，在野外實(shí)地測(cè)量后需要進(jìn)行復(fù)雜的內(nèi)業(yè)計(jì)算和檢核，采用人工方式進(jìn)行勘探線(xiàn)剖面圖、工程布置圖等圖形的繪制，容易出現(xiàn)測(cè)定結(jié)果粗差概率高的問(wèn)題，導(dǎo)致多地質(zhì)點(diǎn)與地形圖出現(xiàn)相矛盾的位置。實(shí)際應(yīng)用GPS定位技術(shù)，能夠利用衛(wèi)星定位進(jìn)行整個(gè)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境信息的準(zhǔn)確獲取，然后手動(dòng)輸入勘探數(shù)據(jù)。聯(lián)合使用基準(zhǔn)站和流動(dòng)站，可以完成信號(hào)傳遞，準(zhǔn)確獲取地質(zhì)信息。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行手動(dòng)刪除，使測(cè)量誤差得到的降低，從而使基線(xiàn)的準(zhǔn)確性得到保證。
確切的說(shuō)，依靠數(shù)據(jù)精度、即時(shí)和操控便利等特點(diǎn)，GPS定位在地質(zhì)勘探工作時(shí)達(dá)到了普遍使用。在實(shí)踐工作時(shí)，應(yīng)用GPS定位還要做好先期籌備 任務(wù)，接著遵照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格推進(jìn)控制測(cè)量、地形圖測(cè)量等工作任務(wù)。在實(shí)際展開(kāi)地質(zhì)勘查量測(cè)環(huán)節(jié)中，還要控制有可能對(duì)量測(cè)值引起影響各種因素，以便于使誤差值達(dá)到有效控制，以致使勘探任務(wù)推進(jìn)。
