摘要:改革后,我国的科学技术在社会快速发展下不断进步,传统的测量方法发生了天翻地覆的变化,GPS技术的出现极大地提升了空间测绘技术的信息化、数字化水平,能够在很大程度上节省单点测绘的时间成本。本文以地质工程为研究对象,研究GPS技术在地质工程中的具体应用,包括地表形变监测、点位测设、地质工程控制测量等,GPS技术以其精准的测绘数据、较高的测绘效率以及智能化的测绘流程等优势在地质工程设计、建设与施工中应用广泛,有助于提高地质工程的施工质量与施工安全性。
关键词:GPS技术;地质工程测量;具体应用
引言
GPS技术应用到我国地质勘察行业,特别是在工程地质领域,已有初步成效,有利于拓广地质勘察朝向现代化技术的发展,使得勘察工作具有更强的科学性。现阶段需要在熟悉地质工程行业的技术基础之上,将侧重点放在现代化技术的研究,比如GPS技术在工程勘察领域的研究,并将研究成果应用到实践中,可提高勘察工作的作业效率,提升现代化测量技术的潜力与研究价值。
1 GPS测绘技术概述
GPS测绘技术是卫星定位测绘技术,由于GPS技术可以应用于地质工程,所以它有更广阔的发展空间。随着我国地质工程技术水平的逐步提高,使工程测绘更加科学、严谨。GPS测绘系统主要由GPS卫星、地面监测系统和用户设备这三部分组成。在GPS测绘技术的应用过程中,主要需要以下三种设备:GPS定位反射接收信息传输机、卫星信号传输解读器和可移动卫星信号发收装置。在GPS卫星对被测对象进行观测的时候,地面监控系统为卫星提供了星历从而计算处理不同卫星的时间差。地面监控系统将被测对象的信息数据发送到卫星后,卫星导航再将其发送到用户设备中。测绘人员通过可移动卫星接收装置对数据信息进行采集和发送,然后通过总控计算机系统对数据进行分析。
2 GPS技术在地质工程中的应用特点与价值
为了满足地质勘察工程对测绘技术的需求,确保测绘工作的顺利开展,需要作业人员加强对GPS技术的掌握,了解GPS技术应用特点与价值。(1)使用现代化GPS技术进行野外勘测作业的开展,有利于提高地质测绘勘察的工作效率,保持良好的工作模式,降低工作人员的劳动强度,以便使得勘察技术迈向深入研究。在此基础上提高测绘精度的保障需求。在实际工程中加强GPS技术的使用,能扩大GPS技术在工程勘察的应用范围,有利于提高工程测量技术化信息化水平,从而适应现代化信息化的发展趋势,并丰富地质工程的工作内容。(2)为了有效落实地质工程勘察工作,推广GPS技术的开展,在GPS测量软硬件的协同配合下,以期实现现代化观测技术的可持续发展,加快提升外业作业的观测熟练度,优化现阶段的测量方式,使最终勘测成果具有更强可靠度,从而丰富了地质工程的实践经验。
3 GPS技术在地质工程测量中的应用
3.1工程控制测量
控制测量主要用于对地质工程所在地的地形地貌特征加以精准测绘与三维刻画,帮助地质工程的设计与施工人员提前对施工场地内复杂的地形地貌条件进行掌握,以便以此为基础设计出更为科学、合理的地质工程图纸以及施工组织计划方案等。传统的测绘工具在面对复杂地形下的坐标与高程测量时通常存在较大的难度,人工脚步难以涉及的区域通常所采集的数据精确度也不高。现代测绘技术对复杂地形下的坐标于高程测量多采用GPS技术,目前较为主流的GPS技术为GPS-RTK技术,其主要构成包括基准站、流动站、数据链,首先在目标区域内某一已知三维坐标的控制点上安装接收机,由接收机对GPS卫星进行连续不间断跟踪观测与数据调试,获取基准站以及卫星的相关数据并发送至基准站。
操作人员手持流动站接收机在目标区域内定点观测GPS卫星信号,并接收从基准站传输过来的数据链,经实时差分处理,可准确计算流动站接收机所在位置的经纬度与高程。地质工程建设与施工利用GPS技术对工程区域进行定位与测量,是帮助施工人员掌握施工现场的重要技术。
3.2处理地质信息数据
GPS采集的数据,通过专业软件处理能够有效的对GPS网平差进行解算和分析处理基线,从而获得更加详细、精确的地质信息数据,还可及时地修补数据漏洞,减少测量数据误差,进而有效提高地质工程的成果质量。对于地质勘察测绘而言,需要建立坐标转换系统才可实现对GPS网的控制作用。首先确定好基本的控制点数据坐标,实现对测区的动态控制,以期提高控制测量的工作效率,对于精细的地质数据的反馈,进一步细化测量工作,增加提高测绘成果的质量。GPS实时动态定位可以很大程度提高测绘工作的效率,推动了地质工程行业的发展。
3.3虚拟现实技术应用
由于目前的大部分工程项目的建设地点都位于地势地貌条件复杂、地质灾害多发的位置,增加了测绘工作的难度。测绘人员可通过GPS技术模拟虚拟现实环境对此类型区域进行模拟。具体工作有数据的测量、接收和制图工作,这些工作都要在计算机上将测绘目标的坐标位置准确显现。在开展各类工作之前,测绘人员应提前对测绘流程进行模拟,以此避免在实际测绘工作时出现操作失误、技术应用不到位等问题。
3.4 RTK应用概述
RTK测量技术是现如今地质勘查工作中重要的数字化测绘技术之一。RTK测量技术的应用给我国数字化测图提供了强有力的基础。RTK技术实际上也就是,载波相位差分技术。在测绘工作中,各个测绘移动站都会从GPS定位系统中获取坐标位置和三维坐标,并快速形成相位差分观测值,从而完善三维坐标点。RTK测量技术应用便捷、精准度高、能够解决传统方法中必须通视的问题。所以RTK测量技术在测绘领域得到广泛应用。不仅提高了工作人员工作效率,降低了成本而且也提高了数据的精准度。
3.5在野外选点中的应用
地质勘察测绘工作是每一项工程进行顺利进行施工的基础之一,其可以直接影响到工程的整体质量,为了工程施工工作的进行有更充足的保障,就必须要保证测绘结果的准确度,因此地质勘察测绘工作有着较高的专业程度。在具体工作中,负责测绘的工作人员需要从多个角度考虑问题,如此才能让测绘更加准确。而在众多的工作流程中,最重要的流程之一是野外选点。如果想要在野外选点时尽量避免地理位置选择不合理的状况,就需要应用到GPS技术来实现,从而让环境因素和多径效应对地质勘察测绘工作的影响有效减少。测绘人员在进行新区域的勘察测绘期间,在没有比例尺较大的地形图情况下,可以用大功率无线发射源来规避电磁干扰效应的影响。可以在较为适当的位置建设勘察区域的控制网,再在结合实际环境需求的基础上应用分级布设的途径来建立一个能够和时间联系的拳王结构,从而让边缘误差积累的情况最大限度地减少。此外,在具备特殊条件的情况下,以具体情况为依据建立首级控制网-D级GPS网,进而让GPS测量规范能够被切实执行。
结语
GPS技术是一种能够在野外实时得到厘米级、实时定位的测量技术,极大地提高了测绘质量与野外作业效率,因而其应用领域较广且极具发展前景。但是在地质工程测量应用过程中,其也有一定的局限性。为了保证地理空间数据采集的精度与数据的可靠性,野外测绘人员必须充分考虑各干扰因素,以降低不利因素对测绘精度的影响。
参考文献
[1]翟杨.GPS技术在地质工程勘察测绘中的实施应用[J].四川水泥,2017(6).
[2]叶超.关于GPSRTK技术在地质工程测量中的应用分析[J].城市地理,2017.