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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信號對地面觀測的數據回傳,加上自身的分析來實現對地質數據的測量。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。由於與衛星定位信號相連,並且能夠不被其它信號干擾,因此又具有非常強的保密性。GPS測量的過程首先透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數據傳到地面接收站。然後將各種接收到的衛星信號分析轉變成爲能夠被個人用戶接受的信號,再發射出去到每位用戶手中的GPS接收機上,最終變爲測量數據或其它可讀資訊。

2.GPS野外地質數據採集

(一)GPS野外數據採集工作準備。

在GPS設備進行野外數據採集工作開始之前,首先要進行工作準備,初始化設備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野外數據的測量至少需要兩個GPS信號接收設備,一臺負責做爲數據測量的參照點,本身不移動,另一臺做爲流動點實施測量範圍的選取,根據兩臺GPS接收機的數據對比,得到精確的測量數據結果。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數據採集。

在野外測量中,基站位置的選擇對於測量準確性和效率有着最直接的影響。由於一般的地質勘查工作以山區林地爲主,因此對信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,提升數據採集的效率。首先基站要選擇信號傳播性好的區域,一方面是對於衛星信號的接受要順暢,另一方面要使基站位置能在測量範圍內綜合信號接受情況最好的地方,從而保證信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,才能保證測量數據的準確性。在移動GPS接收機開展測量時只有以準確的基站爲前提,才能使測量移動站的數據準確。

(三)野外流動站GPS數據採集。

GPS野外流動站對數據的接受一方面確定測量位置,另一方面精確測量的數據。首先確定測量位置時,是根據基站發出的'信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,再經過與基站數據對比計算分析,最後傳回GPS移動站,實現準確的數據測量。在流動站數據採集中應當注意的是由於衛星信號在地面覆蓋不均勻,因此只有定時定距實施測量,才能透過數據的變化曲線實現對準確數據的掌握,透過定時或定距採樣,是實現數據採集的基本方法。

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,透過點位選取來實現數據的測量。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,所以影響測量數據的準確性;第二爲了保證能夠完全並準確的使信號發出並被接收到,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;第三爲避免GPS發出或接收信號受到干擾,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,透過對勘測區域的情況進行基本的範圍劃定和信號傳播狀態的測試,確定在選區內不在在資訊傳輸問題,然後根據所需的測量數據資訊,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信號進行跟蹤觀測,以確定信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食品的檢測也有着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爲檢測區域,三個GPS設備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信號接收檢測,根據數據結果來判定GPS設備是否正常執行。

(四)數據處理。

GPS勘測的數據處理是一項非常複雜的工作,在完成了野外數據採集後,將GPS接收機的數據資訊傳輸至電腦,再根據每臺設備的數據資料統計核檢,並以時間爲基準劃分出隨時間變化而測量的數據結果,最後參照基本的勘測計劃查驗數據採集是否與計劃相同步,確定了所有數據的檢測準確性後,再實施數據的分析。

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技術是提高勘測數據準確性及效率的有效手段。在GPS的應用中,透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