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[摘要]随着我国科技的发展，GPS技术也得到了广泛的应用，特别是在地质测绘中，GPS技术更是功不可没，由于该技术有效提高地质测绘工作的准确度，进一步提高工作效率。本文主要谈谈地质测绘中的GPS技术相关内容以及其具体应用。
[关键词]地质测绘 GPS 技术应用
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-6-152-1
0前言
GPS技术对于地质测绘具有重要意义，它不仅使得地质勘测工作的作业时间大大减少，与此同时，也使得劳动难度、积累误差进一步降低，保障了测量数据的精确度、可靠性以及测量工作的高效率。科技日新月异的发展，GPS 技术的数据传输能力会进一步提高，加之辅助软件机能的提升，使得GPS应用前景一片光明。
1GPS技术在地质勘查中的实际应用原理
GPS的实际工作原理，是通过对于所接受的卫星发射信号的各项数据进行处理，最后再对于正确的空间位置进行确定。一套标准的GPS地面相关监测系统是分布于全球上，其主要组成部分有：五个监控站、三个注入站以及一个主控站。其中，主控站是计算各项监测站的实际观测数据，得到对应的各个卫星的钟差参数和轨道参数的实际数据之后，再将这些数据编制成为导航电文，传送到注入站。并且最终将其注入到对应的各个卫星自身的储存器中。并将这些相关数据编制成相应的导航电文，将其装送到相关注入站，注入站再将主控站发送的导航电文注入相应的相关卫生的储存器中。
相关卫星给用户所发送的相关导航定位信号是连续性的，所应用的两个无线电载波都属于L波段。GPS的数据处理器、接收机以及终端设备构建成为完整的一套GPS的相关用户设备，其终端设备大都是计算机。根据在一定的相关卫星高度上所得到的实际卫星信号，GPS的接收机都能够成功捕获，之后进行跟踪，对信号进行放大或者交换等处理，运用L2和L1载波观测值来进一步实现其高精度的相关测量。
2GPS在地质测绘的重要性
最近几年来，随着社会的发展，我国城市化建设的加快，地质测绘工作越来越得到国家的重视，在地质工作中GPS技术的应用也越来越广泛。GPS在地质测绘工作中的重要作用也越来越突出：
在测量工程中，传统的外业测量易受到气候地形的影响，在能见度低、通视条件差的环境中往往难以开展作业，GPS观测站之间不需要通视的特点使其与传统的外业测量相比有着显著的技术优势，可全天候工作；在地形复杂、地面有障碍物的情况下仍旧能高精度、快速地给予定位；GPS的定位精度高，常用的实时动态差分法（Real-time kinematic，RTK）的平面精度达到10mm+2ppm，高程精度可达到20mm+2ppm，数据安全可靠，同时可提供三维坐标，且三维坐标的获得时间只需2～3s，观测的时间短；GPS接收机的自动化程度高，可触摸操作且操作过程中有语音提示，可有效地减少错误操作，利用GPS技术，用户可对待测点的数据观测质量和基线解算的基本情况进行实时的检测，并可根据待测点的精度指标，对观测时间进行调整，减少冗余的工作量，提高工作效率。此外，GPS在大地控制网点、地球动力学、地震预测以及水下地形测绘都很有益，可提高网点测量精度。
3GPS技术应用于地质测绘的方法
（1）在地质测绘工作中建立GPS控制网：对于一个新的地质测绘区来说，在缺少大比例尺地形图的情况下，首先要建立一个测绘区控制网。测绘区GPS控制网通常按照分级来设置，这不仅可以使布设根据不同的阶段情况进行改变，还有利于成长短边相结合结构的伞网，使网的边缘误差累积降低，同时对GPS网数据处理和成果检核分段进行极其方便。
（2）地质测绘GPS技术应用注意事项：①选点。在使用GPS进行地质测绘中，在进行野外施测选点时，应该注意远离大面积水面的点位，有效避免多路径效应对测量结果的影响；并且点位选择中还要远离大功率的无线电发射源，以免电磁场干扰。②认真观测。在GPS静态测量时，在整个观测过程中GPS接收机天线的位置应该是静止的。而且每台接收机要一起开机。记录每个时间段开始和结束的观测卫星号、天气状况、实时定位经纬度和大地高PDOP值等；记录每台机仪器高。在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台接收机在由几分钟到十几小时不等的时间内，在不同的测站上进行静止同步观测。③数据处理。在地质测绘中，基于GPS的应用技术下，在数据处理中包括GPS网平差，还包括检验以及整理对外作业中采集的数据文件，检测以及修复模糊参数，并在此基础上，进行GPS网平差计算，最后将结果转换成地面网坐标。
4GPS技术在实际地质测绘中的应用
（1）实例：某岩矿地质普查项目勘查面积4.8平方公里。矿区交通方便，有简易公路穿过矿区。矿区位于武功山区中部，大岗山的东侧，属于中低山区。矿区内最高海拔标高1390米，河床标高890米，地势比高500米。“V”形沟谷教发育，为构造侵蚀地形。矿区地形复杂，地面坡度达45度以上，是大片高大毛竹覆盖着的高山森林区段。
（2）矿区控制点测量：全区采用位于矿区内布设的GPS点DP01、DP02和RCZ三点作为为已知控制点。将基准站架设在已知点D001上，流动站测取每个控制点的WGS84国家大地坐标系统的平面坐标和大地高，通过已知点DP01，DP02，RCZ号点解算出转换参数，从而解算出矿区加密控制点DP03、DP04…DP15成果坐标。测量工作严格按照《地质矿产勘查测量规范》ZBD10001-89进行，作业方法及成果精度均符合规范要求。地质点、槽探端点的测设均以地质人员随指随测的原则测定，钻孔放样，严格按照初测、复测、终测三道作业程序进行放样。坑道口的测设按照设计坐标测定，在坑道口定设两个图根点作为图根点，以便于架设全站仪控制坑道的走向和深度控制。
（3）作业精度统计：在作业时，采用以下3种方法进行了精度检测：①在已知点架设移动站，采集数据，得出坐標与正确值比较，共检测3个点；②分不同时间段对特征点进行重复测量，比较其差值，统计此类点23个；③随即使用拓普康602全站仪检测相邻两地形点的高差和距离，检测了32个点。3种方法累计检测58个点，统计总的作业精度为：平面精度±0.02m；高程精度±0.05m，满足工程精度要求。
5结语
综上所述，GPS技术在地质测绘工作中，不仅可以提高控制网布设、勘探线测定以及地形测图方面的工作效率，更是可以体现出GPS技术在地质勘查应用中的优越性，因此，在以后的地质测量工作中，GPS技术会广泛应用。
参考文献
[1]邹德全.土地测绘中GPS技术的应用[J].中国科技信息，2013，24：93-94.
[2]孙志鹏，王文龙.论现今地质测绘技术与发展[J].价值工程，2012，15：56.
[关键词]地质测绘 GPS 技术应用
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-6-152-1
0前言
GPS技术对于地质测绘具有重要意义，它不仅使得地质勘测工作的作业时间大大减少，与此同时，也使得劳动难度、积累误差进一步降低，保障了测量数据的精确度、可靠性以及测量工作的高效率。科技日新月异的发展，GPS 技术的数据传输能力会进一步提高，加之辅助软件机能的提升，使得GPS应用前景一片光明。
1GPS技术在地质勘查中的实际应用原理
GPS的实际工作原理，是通过对于所接受的卫星发射信号的各项数据进行处理，最后再对于正确的空间位置进行确定。一套标准的GPS地面相关监测系统是分布于全球上，其主要组成部分有：五个监控站、三个注入站以及一个主控站。其中，主控站是计算各项监测站的实际观测数据，得到对应的各个卫星的钟差参数和轨道参数的实际数据之后，再将这些数据编制成为导航电文，传送到注入站。并且最终将其注入到对应的各个卫星自身的储存器中。并将这些相关数据编制成相应的导航电文，将其装送到相关注入站，注入站再将主控站发送的导航电文注入相应的相关卫生的储存器中。
相关卫星给用户所发送的相关导航定位信号是连续性的，所应用的两个无线电载波都属于L波段。GPS的数据处理器、接收机以及终端设备构建成为完整的一套GPS的相关用户设备，其终端设备大都是计算机。根据在一定的相关卫星高度上所得到的实际卫星信号，GPS的接收机都能够成功捕获，之后进行跟踪，对信号进行放大或者交换等处理，运用L2和L1载波观测值来进一步实现其高精度的相关测量。
2GPS在地质测绘的重要性
最近几年来，随着社会的发展，我国城市化建设的加快，地质测绘工作越来越得到国家的重视，在地质工作中GPS技术的应用也越来越广泛。GPS在地质测绘工作中的重要作用也越来越突出：
在测量工程中，传统的外业测量易受到气候地形的影响，在能见度低、通视条件差的环境中往往难以开展作业，GPS观测站之间不需要通视的特点使其与传统的外业测量相比有着显著的技术优势，可全天候工作；在地形复杂、地面有障碍物的情况下仍旧能高精度、快速地给予定位；GPS的定位精度高，常用的实时动态差分法（Real-time kinematic，RTK）的平面精度达到10mm+2ppm，高程精度可达到20mm+2ppm，数据安全可靠，同时可提供三维坐标，且三维坐标的获得时间只需2～3s，观测的时间短；GPS接收机的自动化程度高，可触摸操作且操作过程中有语音提示，可有效地减少错误操作，利用GPS技术，用户可对待测点的数据观测质量和基线解算的基本情况进行实时的检测，并可根据待测点的精度指标，对观测时间进行调整，减少冗余的工作量，提高工作效率。此外，GPS在大地控制网点、地球动力学、地震预测以及水下地形测绘都很有益，可提高网点测量精度。
3GPS技术应用于地质测绘的方法
（1）在地质测绘工作中建立GPS控制网：对于一个新的地质测绘区来说，在缺少大比例尺地形图的情况下，首先要建立一个测绘区控制网。测绘区GPS控制网通常按照分级来设置，这不仅可以使布设根据不同的阶段情况进行改变，还有利于成长短边相结合结构的伞网，使网的边缘误差累积降低，同时对GPS网数据处理和成果检核分段进行极其方便。
（2）地质测绘GPS技术应用注意事项：①选点。在使用GPS进行地质测绘中，在进行野外施测选点时，应该注意远离大面积水面的点位，有效避免多路径效应对测量结果的影响；并且点位选择中还要远离大功率的无线电发射源，以免电磁场干扰。②认真观测。在GPS静态测量时，在整个观测过程中GPS接收机天线的位置应该是静止的。而且每台接收机要一起开机。记录每个时间段开始和结束的观测卫星号、天气状况、实时定位经纬度和大地高PDOP值等；记录每台机仪器高。在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台接收机在由几分钟到十几小时不等的时间内，在不同的测站上进行静止同步观测。③数据处理。在地质测绘中，基于GPS的应用技术下，在数据处理中包括GPS网平差，还包括检验以及整理对外作业中采集的数据文件，检测以及修复模糊参数，并在此基础上，进行GPS网平差计算，最后将结果转换成地面网坐标。
4GPS技术在实际地质测绘中的应用
（1）实例：某岩矿地质普查项目勘查面积4.8平方公里。矿区交通方便，有简易公路穿过矿区。矿区位于武功山区中部，大岗山的东侧，属于中低山区。矿区内最高海拔标高1390米，河床标高890米，地势比高500米。“V”形沟谷教发育，为构造侵蚀地形。矿区地形复杂，地面坡度达45度以上，是大片高大毛竹覆盖着的高山森林区段。
（2）矿区控制点测量：全区采用位于矿区内布设的GPS点DP01、DP02和RCZ三点作为为已知控制点。将基准站架设在已知点D001上，流动站测取每个控制点的WGS84国家大地坐标系统的平面坐标和大地高，通过已知点DP01，DP02，RCZ号点解算出转换参数，从而解算出矿区加密控制点DP03、DP04…DP15成果坐标。测量工作严格按照《地质矿产勘查测量规范》ZBD10001-89进行，作业方法及成果精度均符合规范要求。地质点、槽探端点的测设均以地质人员随指随测的原则测定，钻孔放样，严格按照初测、复测、终测三道作业程序进行放样。坑道口的测设按照设计坐标测定，在坑道口定设两个图根点作为图根点，以便于架设全站仪控制坑道的走向和深度控制。
（3）作业精度统计：在作业时，采用以下3种方法进行了精度检测：①在已知点架设移动站，采集数据，得出坐標与正确值比较，共检测3个点；②分不同时间段对特征点进行重复测量，比较其差值，统计此类点23个；③随即使用拓普康602全站仪检测相邻两地形点的高差和距离，检测了32个点。3种方法累计检测58个点，统计总的作业精度为：平面精度±0.02m；高程精度±0.05m，满足工程精度要求。
5结语
综上所述，GPS技术在地质测绘工作中，不仅可以提高控制网布设、勘探线测定以及地形测图方面的工作效率，更是可以体现出GPS技术在地质勘查应用中的优越性，因此，在以后的地质测量工作中，GPS技术会广泛应用。
参考文献
[1]邹德全.土地测绘中GPS技术的应用[J].中国科技信息，2013，24：93-94.
[2]孙志鹏，王文龙.论现今地质测绘技术与发展[J].价值工程，2012，15：56.