GPS与全站仪在地质工程测量中的运用
GPS-RTK 技术在工程测量中的应用
GPS-RTK 技术在工程测量中的应用摘要: 在工程测量中,常规地面测绘主要利用全站仪、水准仪等地面测量仪器,并结合其他测量工具进行,但存在着野外工作量大、现场测量成果不直观等缺点,并受到测区内的通行、通视条件的影响。
实时动态载波相位测量技术具有快速、精度好、外业工作量小等优点,能有效克服常规工程测量方式中存在的一些问题,从而开辟一种全新的、高效的测量模式。
本文介绍了gps-rtk 技术的原理、特点以及作业流程,以及其在各种工程测量中的具体应用方法,并就存在的问题提出了质量控制方案。
实践证明,该技术实时高效、精度高,可被广泛应用于多种测量工程中。
关键词: gps-rtk技术;工程测量;中图分类号:tb22文献标识码: a 文章编号:1 gps-rtk1.1gps-rtk 原理gps-rtk 是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,能够实时地提供观测点的三维定位结果。
这种技术的定位精度可以达到厘米级,在静态相对定位测量中可以进行多种高精度的控制测量,可以实时地知道定位精度和定位结果,对提高作业效率有很大的帮助。
它由3 部分组成:1) 基准站。
双频gps 接收机;2) 流动站。
双频gps 接收机、实时差分软件系统;3)数据链。
基准站及流动站上配置的数据电台或gsm 手机。
具体步骤是: 取点位精度较高的控制点作为基准点,安置一台接收机作为基准站对卫星进行连续观测,基准站把gps 观测值和所设站的已知坐标数据通过数据链发送给流动站,流动站在接收gps 卫星信号的同时接收来自基准站的数据,并由软件系统根据相对定位的原理进行差分及平差处理,实时解算出流动站的三维坐标及精度,原理如图1 所示。
图1 实时动态定位原理图1.2gps-rtk的作业流程1) 收集控制资料。
根据工程需要收集当地的高等级已知控制点,并对其进行检查以保证起算数据准确可靠。
2) 基准站的设置。
由于收集的已知控制点在多数情况下并不便于直接使用,需要在测区内布设若干加密控制点作为基准站的位置,联测其坐标与高程。
GPS技术在工程测量中应用
浅谈GPS技术在工程测量中的应用摘要:基于理论分析和实践,本文介绍了gps技术的基本原理、gps技术应用的优点和gps定位技术在工程测量中的应用分析,随着科学的发展,gps技术应用前景将更加广阔。
关键词:gps定位;rtk;工程测量中图分类号:p201 文献标识码:a 文章编号:1001-828x(2012)05-0-01一、gps构成gps主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。
(1)gps的空间部分是由24颗工作卫星组成,此外还有3颗有源备份卫星在轨运行。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息。
(2)地面控制系统由监测站、主控制站、地面天线所组成,地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。
(3)用户设备部分即gps信号接收机。
其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。
二、gps技术应用的优越性(一)用途广泛gps技术可以应用于国民经济的各个领域,对于测绘工作者而言,gps定位系统己应用:大地测量,地壳板块运动监测,建立各种工程监测网和进行各种工程测量等。
(二)自动化程度高用gps接收机进行测量时,仅需一人将天线准确地安置在测站上,量测天线高,接通电源,启动接收单元,仪器即自动开始工作,在结束测量时只需关闭电源,接收机便完成野外数据采集,若在一个测站上需要作长时间的连续测量,还可实行无人值守的数据采集,通过数据传输,将所采集的定位数据传输到数据处理中心,实现自动化的gps测量和计算。
(三)定位精度高短距离精度可达毫米级,中、长距离相对精度可达到10-7至10-8。
差分导航的精度可达米级至厘米级。
大型建筑物、构筑物变形监测,在采用特殊的观测措施、精密星历和适当的数据处理模型和软件后,平面精度可达亚毫米级,高程精度可稳定在1mm左右。
(四)全天候实时动态观测应用gps定位、导航,不受天气的影响,可以全天候地工作。
浅谈GPS—RTK技术在地质勘探工程测量中的应用
浅谈GPS—RTK技术在地质勘探工程测量中的应用本文主要介绍了GPS-RTK技术及其定位模式,重点对GPS-RTK技术在地质勘探工程测量中的勘探网及控制测量、地形测量、工程点布设、勘探线剖面测量、地质工程点定位测量和物化探测量等应用情况进行了分析。
并对GPS-RTK 技术应用中的测量误差和精度、基准站和移动站的设置以及数据链通讯和作业半径的确定进行了讨论。
标签:GPS-RTK 动态定位测量精度应用1 RTK原理与优点RTK测量是根据GPS的相对定位理论,将一台接收机设置在已知点上,另一台或几台接收机设置为移动站,放在待测点上,同步采集相同卫星的信号。
基准站在接收GPS信号并进行载波相位测量的同时,通过数据链将观测值、卫星跟踪状态和测站坐标信息按照一定数据格式一起传送给移动站;移动站通过数据链接收来自基准站的数据,然后利用GPS控制器内置的随机实时数据处理软件与本机采集的GPS观测数据组成差分观测值进行实时处理,给出待测点的坐标、高程及实测精度,并将实测精度与预设精度指标进行比较,一旦实测精度符合要求,手簿将提示测量人员记录该点的三维坐标及其精度。
RTK技术优点:(1)作业效率高:在一般的地形地势下,高质量的RTK设站测量覆盖率4--5km半径的区域,大大减少了传统测量所要求的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数。
仅需一人操作,在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点的坐标和高程。
(2)定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累,只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内,RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。
(3)全天候作业:RTK技术不要求两点间通视,只要求满足“电磁波通视和对空通视”。
因此和传统测量相比,RTK技术作业受限因素少,几乎可以全天候作业。
(4)RTK作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大:RTK可胜任多种外业测绘。
流动站利用内装式软件控制系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,减少了常规测量仪器人为操作误差,保证了作业精度。
GPS-RTK技术在地质勘查工程测量中的应用
GPS-RTK技术在地质勘查工程测量中的应用摘要:本文从理论方面较深层次讲解了GPS-RTK测量系统的定位原理,其中还对GPS-RTK定位的优缺点重点介绍。
关键词:GPS-RTK 载波相位应用GPS RTK技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术。
它由GPS接收设备、数据传输系统和内嵌软件构成,是一种全新的GPS 定位测量方式,是GPS应用的重大里程碑。
其工作原理是将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于流动站上,通过差分处理求解载波相位的整周模糊度,实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位坐标。
GPS RTK技术改变了传统的测量模式,能够实时地完成厘米级定位精度和不通视情况下远距离测量坐标,且没有累积误差,测量精度较高。
优点为工作模式简单,需要不多的测量人员,定位速度快,操作简便,综合效益高等。
地质矿产勘查测量是进行地质矿产建设的前提,其测量精度的高低、工作效率的快慢均对后续的矿产勘查工作带来不小的影响。
传统的测绘技术,外业工作量极大,效率较低,且精度有时不能得到满足。
鉴于GPS RTK技术在各方面的优越性,其在地质矿产勘查测量工作中得到了广泛的应用,主要表现在矿区控制点加密、地形测量、地质剖面测量、钻孔、探槽等测量。
1 GPS-RTK简介1.1 GPS-RTK原理GPS-RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS 测量技术,是GPS测量技术中的一个新突破,可在野外获取点位厘米级的水平精度。
其基本思想是:在基准站上设置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。
在用户站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。
1.2 GPS-RTK优点(1)测量过程直观透明,可实时动态显示测量成果。
在地质工程测量中GPS测绘技术的运用
在地质工程测量中GPS测绘技术的运用地质工程测量是地质工作的重要组成部分,它为地质勘查、矿产资源开发、工程建设等提供了基础数据和技术支持。
随着科技的不断进步,GPS 测绘技术在地质工程测量中得到了广泛的应用,极大地提高了测量的精度和效率。
GPS 即全球定位系统,是一种基于卫星的导航系统,能够在全球范围内为用户提供高精度的定位、导航和定时服务。
在地质工程测量中,GPS 测绘技术主要具有以下几个方面的优势。
首先,GPS 测绘技术具有高精度的特点。
传统的测量方法往往受到多种因素的影响,如测量仪器的精度、测量环境、人为误差等,导致测量结果存在一定的偏差。
而 GPS 测绘技术可以通过接收卫星信号,实现厘米级甚至毫米级的定位精度,大大提高了测量数据的准确性。
其次,GPS 测绘技术具有高效性。
传统的测量方法需要大量的人力、物力和时间,而且测量过程较为复杂。
而 GPS 测绘技术可以实现快速定位和测量,大大缩短了测量周期,提高了工作效率。
再者,GPS 测绘技术具有全天候作业的能力。
不受天气、时间等因素的限制,无论是白天还是夜晚,无论是晴天还是雨天,都能够进行测量工作,为地质工程测量提供了极大的便利。
此外,GPS 测绘技术还具有操作简便、自动化程度高等优点。
测量人员只需按照操作规范进行简单的设置和操作,仪器就能够自动完成测量和数据处理工作,降低了对测量人员专业技能的要求。
在地质工程测量中,GPS 测绘技术的应用范围非常广泛。
在地质勘查方面,GPS 测绘技术可以用于确定勘查区域的地理位置、地形地貌等信息,为勘查工作提供基础数据。
同时,还可以对勘查路线进行精确的定位和导航,提高勘查工作的效率和安全性。
在矿产资源开发中,GPS 测绘技术可以用于矿山的测量和规划。
例如,确定矿山的边界、开采范围、巷道位置等,为矿山的开采设计和安全生产提供保障。
在工程建设方面,GPS 测绘技术可以用于地质工程的选址、设计和施工。
例如,在隧道、桥梁、水坝等工程的建设中,通过 GPS 测绘技术获取准确的地形、地质信息,为工程的设计和施工提供科学依据。
全站仪配合GPS(RTK)在物探工程测量中的应用
上 述 两种 情 况 如 果 用 G P s和 全 站 仪 一 体 化 测 量 .数 据传
二 者 同步进 行 测 量 , 这 样 不仅 能 节省 内业 技 术产品, 随 着 物 探 工 程 行 业 的 不 断发 展 和 改 革 。 在 很 多物 探 输 通 过 无 线 电通 讯 , 还 能 实 时 保证 全 站 仪 位 置 的 精 度 。 对扩 展 的 行 业中 . 为 了更 好 的 节 约 物 探 工 程 的造 价 以及 成 本 . 很 多 的 物 求控 制 点 的 时 问 ,
【 中图分 类号 】 P 2 2 8 . 4
【 文献标识码 J B
【 文章编号 】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 4 ) 1 7 — 0 1 3 7 — 0 2
引 言
G 创 新 和 发 展 的 高 端
站仪 与所 放 置 的棱 镜 不 通 视 , 这 时 需 另 做 控 制 点
图 2 全站仪与 GP S配合测量 的示意 图
当工 程 物 探 测 区 山地 较 多 .在 较 空 旷无 遮 挡 的地 方利 用 G P S ( R T K) 进 行 测 量 。 在 正 式 野 外施 测 时 , 将 基 准站 架设 于 已
术 流程
更 为精 确 。在 大 型 测 区 , 基本控 制( G P S测 量 ) 和 加 密测 量 ( 全 站 仪 测量 ) 往 往是 同步 进 行 的 . 不 等 精 度 混合 平 差 既 可提 高 整
网 的精 度 和 可 靠性 . 又 能统 一原 始 数 据 的 录入 。基 于上 述 问
精 度 、自动 化 、 高效益等显著特 色 , 随着 G P S技 术 日趋 成 熟 , 其 静态定位测量 已广泛应用于控 制测量 , R T K测 基 技 术 逐 步 在 测 绘 中 得 到 应 用 , R T K 测 量 技 术 因其 精 度 高 、 实时性和高效性 , 使 得 其 在 工 程 测 量 等 各 类 测 绘 中 的应 用 越 来 越 广 。 本 文探 讨 了全 站 仪 配 合 G P S ( R T K) 技 术 在 物 探 工 程 测 量 中的 应 用 , 具有一定借鉴价值。
地质勘测中GPS技术的应用田益登
地质勘测中GPS技术的应用田益登摘要: 随着社会的不断发展,科学技术日新月异,GPS定位技术作为二十世纪的伟大发明,被应用于众多的科学领域中。
近年来,由于其广泛的适用性,GPS技术逐渐被人们所重视,广泛应用于各类矿区勘查工程的直接放样和定测中。
GPS技术具有易选点、精度高、时间段等特性,并且具有误差均匀分布以及布网灵活的优势,具有实时性、连续性、全天候、全球性,在地质勘查测量的过程中取得良好的经济和社会效益。
本文从GPS的工作原理入手,对该系统在地质勘查中的应用进行了探析。
关键词: 地质勘查; GPS技术;应用随着GPS技术的快速发展,GPS技术已经应用在电力、水利、建筑等领域。
在地质工程勘察测绘中运用GPS技术,可以有效提升我国的地质工程勘察测绘水平。
GPS技术已经成了地质工程勘察测绘中的重要工具,为地质工程勘察测绘提供了新方法与新技术。
不仅解决了传统勘测的困难,同时也缩短了地质勘测的时间,提高了勘测工作效率。
在地质勘测中采用GPS技术,可以利用卫星定位技术准确地定位和测量,进而有效的提高检测的精度和准确性。
因此,为了获得更加可靠的数据和保障工程质量,在地质勘测中采用GPS技术是十分必要的。
1 GPS技术概述所谓的GPS 技术是全球卫星定位系统的总称,其最早由美国的技术人员研发而成,可以通过人造卫星来传递相应的信号,对地球上的具体位置进行明确和判断。
在具体应用的过程中,主要采用的是全球性地心坐标系统,确定坐标原点,将GPS终端、传输网络以及监控平台等三个部分应用到其中[1]。
1.1 GPS 技术原理。
GPS技术主要是根据卫星的导航系统来明确距离和时间的测量,形成比较科学的定位系统。
具体来说就是根据测量地点的具体位置来确定地面和卫星之间的距离,使其能够进行实际的定位。
在这一过程中,将三角坐标以及相应的卫星系统应用到实际的测量工作中,保证测量的准确性和完整性。
1.2 GPS 技术的特点。
这一技术在实际的工程建设中体现出的主要特点就是精度高、全天候。
GPS技术在工程测量中的应用
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪为0即可;④照准待测点测出其高程。
下面从理论上分析一下这种方法是否正确。
结合(1)、(3)H'B=W+D'tan a'.(4)H'B为待测点的高程,W为测站中设定的测站点高程,D'为测站点到待测点的水平距离,a'为测站点到待测点的观测垂直角。
从(4)可知,不同待测点的高程随着测站点到其的水平距离或观测垂直角的变化而改变。
将(3)代入(4)可知H'B =HA+i-l+D'tan a'.(5)按三角高程测量原理可知H'B=W+D'tan a'+i'-l'.(6)将(3)代入(6)可知H'B =HA+i-l+D'tan a'+i'-l'.(7)这里i'、l'为0,所以H'B =HA+i-l+D'tan a'.(8)由(5)、(8)可知,两种方法测出的待测点高程在理论上是一致的。
也就是说我们采取这种方法进行三角高程测量是正确的。
综上所述:将全站仪任一置点,同时不量取仪器高、棱镜高。
仍然可以测出待测点的高程。
测出的结果从理论上分析比传统的三角高程测量精度更高,因为它减少了误差来源。
整个过程不必用钢尺量取仪器高、棱镜高,也就减少了这方面的误差。
同时需要指出的是,在实际测量中,棱镜高还可以根据实际情况改变,只要记录下相对于初值增大或减小的数值,就可在测量的基础上计算出待测点的实际高程。
4提高全站仪三角高程测量精度的建议影响高差测量精度主要是竖直角观测误差、测距误差、仪器高与棱镜高量测误差,其中竖直角观测误差较之其他两项的影响要大得多。
故竖直角的测定误差是全站仪三角高程测量的主要误差,所以在观测中应采取适当的措施提高竖直角的观测精度。
在实际操作中通常应采取以下措施来减少各种误差对高差的影响:(1)仪器要严格仔细整平,可以利用全站仪的自动补偿功能来消除整平误差的影响。
(2)前、后视均采用觇牌作为照准目标,因为照准误差将直接影响竖直角的观测精度,从而影响到高差测量的精度。
大地测量中的常用仪器和测量方法
大地测量中的常用仪器和测量方法大地测量是地理学和地质学中的一项重要研究内容,用于测量地球表面的形状和尺寸,以及地球内部的地形和地形变。
在大地测量中,常用的仪器和测量方法具有重要的作用,本文将重点介绍其中的几种常见仪器和测量方法。
一、全站仪全站仪是大地测量中最常用的仪器之一,它结合了经纬仪和自动水平仪的功能。
全站仪可以用于测量水平角、垂直角和斜距,可以实现多种测量功能的集成,提高了测量的效率和精度。
全站仪使用光电测量原理,具有高精度、高自动化和全面的功能,广泛应用于土地测量、建筑工程和地质勘探等领域。
二、GPS定位系统GPS定位系统是利用全球定位系统技术进行测量的一种方法。
通过接收卫星发射的信号,并利用时差测量原理计算出测量点的位置坐标。
GPS定位系统具有高精度、高速度和全球范围的特点,可以用于任何地点和任何时间的测量。
在大地测量中,GPS定位系统广泛应用于地点测量、控制测量和导航测量等方面。
三、水准仪水准仪是用来测量地球表面高程的一种仪器。
它利用重力作用测量测量线和基准高程之间的高差,通过对多个测量点的高差测量,可以绘制出地球表面的高程分布图。
水准仪具有高精度和稳定性,适用于各种地形和复杂条件下的测量。
在大地测量中,水准仪是不可或缺的仪器之一。
四、地形成像雷达地形成像雷达是利用雷达技术进行地形测绘的一种仪器。
它通过发射电磁波并接收返回的信号,可以获取地表的探测信息,并利用这些信息绘制出地形图。
地形成像雷达具有高分辨率、全天候和高效率等特点,可以应用于地质勘探、地理测绘和环境监测等领域。
五、摄影测量摄影测量是利用航空摄影技术进行地表测量的一种方法。
通过航空摄影机拍摄地面图像,并利用测量原理进行影像测量和数据分析,可以获取地表的形状和尺寸等信息。
摄影测量具有高效、全面和准确的特点,适用于大范围和复杂地形的测量。
在大地测量中,摄影测量是不可或缺的一种方法。
综上所述,大地测量中的常用仪器和测量方法多种多样,每种仪器和方法都有其独特的优势和应用领域。
测绘技术全站仪应用案例
测绘技术全站仪应用案例随着科技的不断进步,测绘技术在各个领域得到了广泛的应用。
全站仪作为一种高精度、高效率的测量工具,被广泛应用于建筑、道路、地质勘探等行业。
本文将通过几个实际案例,介绍全站仪在不同领域中的应用。
案例一:建筑测量全站仪在建筑测量中起到了至关重要的作用。
通过全站仪可以快速、准确地获取建筑物的尺寸、位置等信息。
在建筑物修建之前,需要进行地形测量和勘察,确定建筑物的位置和地形特征,以便设计师能够合理地进行规划和设计。
全站仪可以通过测量水平、垂直和距离等参数,提供精确的测量数据,使得建筑设计人员能够准确把握建筑物的布局和位置。
案例二:道路工程道路的设计和规划需要准确测量道路的长度、宽度以及高度等参数。
全站仪通过其高精度的测量能力,可以为道路工程提供准确的测量数据,帮助工程师进行规划和设计。
同时,在道路施工过程中,全站仪可以通过实时监测施工过程中的各个参数,保证道路的施工质量和安全性。
案例三:地质勘探地质勘探是指对矿产资源进行探测和调查,确定矿产资源的分布和储量。
全站仪在地质勘探中扮演着重要的角色。
通过全站仪的测量,可以对地质构造、地貌特征、地下岩层等进行精确测量和分析,为地质勘探人员提供准确的数据支持。
全站仪还可以与GPS定位系统结合使用,提供更加精确的地理定位信息。
案例四:环境监测全站仪也可以应用于环境监测领域。
例如,在城市污水处理厂的建设过程中,需要对污水厂的各个设施进行精确的位置测量,以确保设施的布局合理。
全站仪可以通过其高精度的测量能力,提供准确的位置数据。
此外,全站仪还可以用于测量雨量、水位等环境参数,为环境监测提供准确的数据支持。
总结:以上案例只是全站仪在各个领域中的应用之一,全站仪还有许多其他的应用领域。
无论是在建筑、道路、地质勘探还是环境监测等领域,全站仪都起到了不可替代的作用。
全站仪的应用使得测量工作更加高效、精确和自动化,并提高了测量数据的可靠性。
通过继续研究和创新,全站仪的应用领域将会更加广泛,为各个行业带来更多的便利和效益。
GPS联合全站仪在地籍测绘中的应用
D0l:10.16767/ki.10-1213/tu.2019.02.037GPS联合全站仪在地籍测绘中的应用赖永军I苏长春2敬远兵”1.四川省中良测绘信息工程有限公司;2.四川省遥感院;3.内江师范学院地理与资源科学学院摘要:针对地籍测绘应用中所需要进行的前期工作、流程、方案、注意事项等问题进行阐释与分析,提出利用最先进的GPS RTK(实时动态)载波相位差分技术联合全站仪作业,发挥RTK的高效率、高精度、零误差、好操作的优点与全站仪的稳定性、不易受卫星控制、不受高程影响的优势,既可以提高测量的精度与准确率,又可以简化程序,为地籍测绘带来极大方便。
关键词:GPS;RTK;全站仪;地籍测绘1RTK与全站仪的测量原理1.1RTK测量基本原理自20世纪后半叶科技革命发展以来,各类科学技术飞速发展并得以融合运用。
RTK(Real-time kinematic)实时动态载波相位差分技术作为测量技术发展史上一个标志性的发展,不仅仰赖于GPS定位系统的发展,更重要的是RTK技术融合了计算机技术、电子通讯技术、无线电技术为一体,使之在测量定位过程中能够将信息同步传输到计算机平台中进行数据的同步处理。
RTK机身主要由三部分组成,包括基准站接收机、数据链和流动站接收机,其中基准站接收器是在进行定位时固定在基准站不动,以便接收传导而来的数据信息的仪器,而流动站接收机则是安装在流动站或者移动站上接收数据的仪器,而数据链则是连接基准站接收机与流动站接收机之间的纽带,以便流动站接收机接收到的数据能够实时传输到基准站接收机中进行处理。
1.2全站仪测量原理全站仪(Electronic Total Station),即全站型电子测距仪,是实现测量与数据处理实时进行、一体化的工具。
全站仪主要由电子经纬仪、光电测距仪、微处理器三者组成。
全站仪主要借助的是电磁波测距技术和电子测角技术实现在测量过程中对角度、距离、高差的全方位把握。
其中电磁波测距技术的原理主要是利用被测量的距离等于电磁波速度乘以时间这一公式进行计算,而电磁波在空气中的速度是已知的,即可以约等于光速(3* lOm/s),也就是说只需利用光电测距仪测量电磁波来回的时间即可测算出被测距离。
GPS在物化探地质勘探工程测量中的应用
( ) 确 提 供 三 维 坐标 四 准
可 以利用 R K 的实 时解 算 技 术进 行 准 确 的测 量定 位 。 T 在 测 量 Jt 中 , 准 站 只 需 一 次架 设 即 可 全 天 候 进 行 测 ' .程 s 基
GP S测 量 在 精 确 测 定 观 测 站 平 面 位 量 作 业 ,一 个 基 准 站 可 以控 制 多 个 移 动 站 进 行 测 量 作
( ) 量 观 测 时 间短 三 测
了工作 时 间和测量 作业 劳动强 度 , 样 的工作 效 率是常 这
( ) 态 RT 测 量 二 动 K
采 用 静 态 高 精 度 GP S布 设 控 制 网 规 测 量 所 无 法 比 拟 的 。 时 , 大 于 l k 的 基 线 上 , 个 测 站 上 在 Om 每
的 观 测 时 问 一 般 在 4 mi 5 n~6 mi 0 n左 右 。 1测 区 基 测 线 控 制 点 的 放 样 .
若 基 线 距 离 较 短 ,可 采 用 快 速 静 态 定 位
在 地 形 较 复 杂 的地 区 , 因为 树 木 和 地 形 等 客 观 条 件
测 量 , 测 时 间 更 短 , 般 小 于 l mi 。 的影 响 , 果 用 常 规 的 测 量 方 法 用 全 站 仪 或 经 纬 仪 进 行 观 一 O n在 如 需 5 m 以 内 的 作 业 范 围 内 测 量 , 只 需 采 用 基 线 控 制 点 的 测 量 时 , 要 进 行 大 量 的 砍 伐 作 业 以保 证 k
的测 量 。 因物 化探 地 质 勘探 2 程测 量一 般 网要 求 为 D 1 2
测 站 间 相 互 通 视 一 直 是 测 量 学 的 难 级 网 , 以 在 网 图 应 至 少 有 2个 测 点 为 固 定 点 , 为 已 所 即 题 , S这 一 特 点 使 得 工 程 测 量 的 选 点 更 知 三 角 点 。并 且 相 邻 观 测 单 元 有 2个 以上 的 重 复 点 。在 GP
GPS在地质工程测量中的应用浅析
5 1 p 最小 0 6 p 达到 相 关 规范 要 求 , . 2p m, .4p m, 能够 满 足地 质勘 查工 程测 量需 要 。
Ke o d y W r s:c n r l n ewo k GP o t l g n t r ; S;g oo y; n i e rn u v y oi e lg e gn e g s re i
1 引 言
地 质 工 程 测 量 是 为 了 地 质 找 矿 而 做 的基 础 工 作, 基本 上 都是 山区作业 , 讯不便 , 通 困难 , 种 通 交 各 成 果 也 多建 立 在 B5 J4系统 下 , 国家 等级 三 角 点 、 原 导 线 点破 坏 严 重 , 等级 G S点 、 准 点 分 布 严 重 高 P 水 不足 , 使得 布 网困 难 。G S 全 球 定 位 系统 ) 有 i P( 具 贝 4 量 精 度高 、 天候 作 业 、 站 间无 需 通 视 、 全 测 观测 时 间 短 、 器操 作 简便 、 仪 成本 低 、 提供 三维 坐标 等特 点 , 近 几 年来 已经广 泛应 用 于地 质 工 程 测 量工 作 中… , 为 测绘 工作 提供 了一个 崭 新 的定 位 测 量 手 段 , 得 了 取
图 1 G S控 制 网 分 布 图 P
2 2 4 观 测 计 划 ..
根据 G S作业调度表的安排进行观测 , P 采取静 态相对定位模式, 卫星高度角 l 。时段长度 4 6 5, O一 0 mi, n 采样 间 隔 1 。在 3个 点上 同时 安置 3台接 收 5S 机天线( 对中、 整平、 定向) 天线安置采用脚架对点 , 器精确对中, 对点误差均小于 2rT i。量取天线高 , Ol 测 量气象 数据 , 机 观察 , 各项 指 标 达 到 要 求 时 , 开 当 按接收机的提示输入相关数据 , 则接收机 自动记录 , 观测者 填写测 量手 簿 。
浅析GPS及全站仪在矿区测量中的应用
林 昌要
( 永定县矮岭头煤矿有限公司矮岭头煤矿)
摘
要 : 要 针 对 野 外 矿 山测 量 中 各 作业 流程 中 G S的运 用 情 况 及 技 术 、 业 方法 等 进 行 了探 讨 。为 提 高 测 量 效 率 , 决实 际 问题 。 主 P 作 解
关 键 词 : 区 测 量 ; 制 测 量 ; 形 测量 ; P ; 站 仪 矿 控 地 G S全
1 前 言
般 在 矿 山 测 量 工 作 中 , 常 要进 行 控 制 测 量 、 形 测 量 、 经 地 地 质 勘 探 工 程 测 量 等 , 控 制 点 较 密 , 视 条 件 良好 时 , 们 一 在 通 我 般 采 用 常 规 测 量 的方 法 如 全 站 仪 三 维 坐 标 法 、 坐 标 法 、 会 极 交 法 进 行 。在 不 同 的施 测 阶 段 , 时 控 制 点少 、 视 条 件 差 等 因 有 通 素 , 给 野 外 测 量 工 作造 成 很 大 困难 。尤 其 是 在钻 孔定 位 、 程 会 工
点 定 位 测 量 中这 一 问题 更 为 突 出。怎 样 充 分 发 挥 测 量 仪 器 的 作 用 和 合 理 组 织观 测 人 员 , 是减 少 劳 动 强 度 和 缩 短 外 业 工 作 时 间 的关键 。
配 备 的测 图用全 站仪 的测距标 称精 度大 多为 Md 3 + m / = mm 2 m
根据 误 差 传 播 定 律 写 出 中误 差 平 方 关 系 式 :
一Hale Waihona Puke 和 测 边 , 控 制 测 量 规 范进 行 , 经 过 平 差 可 以象 一 般 观 测 那 按 不 样 去 做 , 经 过 实 践其 可靠 性 较 好 。 但 理 论上 利 用 全 站 仪进 行 3维 坐 标 测 量 时 , 度 只 用 正镜 位 角 测 半 个 测 回 , 而 全 站 仪 测 角 精 度 指 标 是 一 测 回水 平 方 向 中误 差 , = I测 距 误 差 主 要 由全站 仪 测 距 中误 差 和对 中杆 的位 置 mB 2 x 误 差两 部分 组 成 , 距 中误 差 可 由全 站 仪 的标 称 精 度 Md ± A 测 = (+ B ) 式 中 A 为 固 定 误 差 , m 为 单位 , D, 以 m B为 比例 误 差 系 数 以 mm k /m为单位 , D为被测距离以 k m为单位 , 目前测绘生产单位
GPS-RTK技术在地质测绘中的应用
5 0・
科技论 坛
G P S - RT K 技术在地质测绘 中的应用
任俊广Байду номын сангаас, - 王建平 z
( 1 、 河南省煤 田地质局三队 , 河南 新乡 4 5 3 0 0 0 2 、 河 南大有能源股份有限公司新安煤矿 , 河南 洛阳 4 7 1 0 0 0 ) 摘 要 :随着我 国地质勘探业的迅速崛起 , 对其也提 出了更新更 高的要求。正文通过对 G P S与 G P S - RT K技 术的概述, 分析 了影响 GP S — RT K技 术在地质勘探 工作 中应用的 因素 , 得 出研究地质矿产勘查测量工作 中 G P S — RT K技术的应 用具有积极 的现 实意义, 能促进 地 质 矿 产勘 查 工 作 的 发展 。 提 高其 工作 效 率 。 关键词 : 地 质测 绘 ; G P S — RT K技 术 ; 应 用
地质测绘 是为进行地质调查和矿产 勘查及其成果 图件的编制 存在一定 的难度 ,鉴于 G P S — R T K技术 可进行远距离作业且不要求 可以进行矿区地质工程 点 、 勘探线 所涉及 的全部测绘工作的总称 。主要包括地质点测量 、 地质剖 面测 通视及实时定位速度 快的特点 , 量、 物探测量 、 矿区控制测量 、 矿区地形测量 、 勘探 网布测 、 勘探工程 放样 和定 测 。我们 把设计 工 程点坐 标输 入到 手簿 上 ,然后 利用 定 位测量 、 坑探工程测量 、 井探工程测量 、 贯通测 量、 露天矿测量 、 地 G P S — R T K的放样功能 , 把点位布设到实地。 表移动观测 以及有关 图件的绘制 、印制 和地 质矿 产信息系统 的建 2 . 3在矿区地形测量中的应用 立。 在地质矿 产详查阶段 , 要使用 大 比例尺地形 图 , 但 地质矿 产勘 地 质测绘在过去长期依靠经纬仪 、 平板仪 、 水准仪 、 全站仪 等仪 查 区域往往都是高 山地 区, 地形尤其复杂 , 若用常规测量 仪器实测 , 器进行工作 , 但是 , 随着现代测绘技术 的逐步扩大应用 , 向老仪器 、 不仅要先布设 图根点 , 且要求在通视条件下测量碎部点 。这就造成 老设备 、 老技术告别的时代 已经到来。G P S — R T K技术不仅降低了地 作业难度增加 , 作业时间延长 。 而采用 G P S — R T K技术可以很好 的解 其测定点位时不要求 点间通视 , 仅需要两人操作 , 便 可 质测绘工作 的难度 , 同时还提高 了其数据及 图形 的精确程度。 但是 , 决 以上 问题 , 高科技 含量 的新技术也对地质测量行业带来 了更多 的挑 战, 无论是 完成测量工作 , 作业效率成倍提高 。 测图时 , 仅需一人背着仪器在要 对技术人员 的综合技能素质的水平 , 还是对设备工作状态的可靠性 测 的碎部点上呆一两秒钟并 同时输入特征编码 , 通过 电子手薄或便 携微机 记录 , 在 点位 精度合乎要求的情况下 , 把一个 区域 内的地形 能, 都有更高台阶的要求 。 1地质测绘中 GP S — R T K的技术特点 地物点位测定后回到室 内, 经过绘 图、 修饰就可 以完成地形 图。 R T K测量技 术的主要特 点是 : a .一个 以上 已知控制点 即可工 实践经验证明 , G P S — R T K测量技术在地质矿产勘查地形测量 中 作, 这在矿区周 围已知控制 点破 坏严重 、 资料不好收集 的情况 下不 有 巨大优越 性 , 改变 了传 统测量模式 , 给测量手段带来 了重大 的技 致影响工作 I b . 直观快捷 , 可以实时观测、 记录 、 使用测量数据 , 无须 术变革 , 极 大地提高 了地质测量人 员的 日常工作 , 节省 了人力 , 缩短 再进行 复杂 的平差计 算 ; c . 精度高 , 其测量成 果远远 高于导航 型手 了工 作 周 期 。 持机 的测量 精度 , 可以达到厘米级 , 完全可 以达到除高等级控 制测 2 . 4地质工程点定位测量 量外 的所有测量工作 的需要 ; d .目前该技术还具有一定 的局 限性 , 利用测 区内不超过 1 5 k m 的国家控制点作为基准点 ,如果 国家 受无线通讯技术 的限制 ,目前市场出售 的多数品牌的 G P S — R T K数 控制点离矿区较远 , 可以先利用 G P S — R T K将控制点引测到矿 区。 然 据链连接最 大可达到二 、 三十公里 , 一般只在 1 0公里左 右 , 山区根 后选择有利地形架设基准站 ,按照 G P S — R T K作业 流程完 成地 质工 据地形情况则作用距离更近 。 随着移动通信技术 、 卫星差分( 星链 ) 、 程 点的定位测量。 网络 R T K等新 技术在 G P S — R T K测量 工作 中的应用 , G P S — R T K将 3 GP S — R T K 定位 精 度 分 析 拥 有 更 广 的 发展 前 景 。 G P S — R T K技术之所以能够在广泛应用在地 质测绘行业 , 是因为 2 地 质 测 绘 工 作 中 GP S — R T K 的应 用 该技术能完全满足《 地质矿产勘查测量规范》 中的精度要求 。 以河南 地质测绘是地质工作 的一个重要组成部分 ,它的主要任务 : 一 省 荥阳市岵 山某矿区为例说 明, 该 矿区丘陵山多 , 地势忽高忽低 , 加 是为地质设 计和研究地层构造提供测绘资料 ; 二是根据地质勘探工 上树木较为茂盛 , 通视条件较差 , 所 以选择点位 的要更加合理 , 以满 程设计 , 在实地定线 、 布设 。 给 出施工位置和掘进方向 ; 三是定位工 足 G P S — R T K作业 的要求 。 该矿 区首级控制测量采用静态 G P S模式 程点 , 为编成地质报告和储量计算提供有关 资料 。地质勘探工程测 并联测 3 个 国家 Ⅲ等 三角点 ,经平差后得到 8 个 E级 G P S控 制点 量 的主要内容包括矿 区控制测量、 地形测量 、 布设 工程点测量 、 勘探 成果 , 然后利用静态结算解算得 到的 7参数 , 利用 G P S - R T K实测了 线剖面测量 、 地质 工程点定位测量 、 勘探坑道测量 、 贯通测量 、 物化 这 8 个G P S 控制点 , 计算静 态解算 成果和 G P S — R T K测量成果 的较 探测量等八方面。除勘探坑道测量和贯通测量外( 坑道 内收不到卫 差后发现 :点位平面误差基本控制在 ±3 . 0 c m 以内,高程误差 在 ± 星信号 ) , 其他六项测量工作 G P S — R T K都可 以直接完成 。 3 . 0 e m左右 , 由此可见 , G P S — R T K技术具有较高 的定位精度 , 能完全 2 . 1在 矿 区控 制 测 量 中的 应 用 满足《 地质矿产勘查测量规范》 中的精度要求 。 4结论 矿 区控制测 量一 般都是根据测 区作业 面积在 国家等级控 制点 之上做首级控制 , 在矿区作业 面积不太大 的情况下 , 一、 二级小三角 在科学技术飞速发展 的今天 , G P S — R T K技术给测绘工作带来 了 点或导线点 即可满足要求 。 根据 G P S — R T K的厘米级精度指标 , 它完 革命性 的变化 , 它改变 了传统 的测量模式 , 实时地完 成厘米级精 度 全可 以满足一般地区的控制测量需要。 在控制点分布 比较密集均匀 定位 , 具有 需要 测量人员少 、 速度快 、 精度 高等特点 , 极 大地提 高了 的情况 下 , 可 以直接在 国家等级控制点上架设 基准站 , 直 接进行各 工作效率 。但它也存在一定 的不 足 , 如易受卫星状况 、 天气状况 、 数 种工程测量 , 当国家等级控制 点不 能满足需要时 , 利用 G P S — R T K发 据链传输状况等影响 , 稳定性 较差 。 展布设低一级控制点亦可满足各种地质工程测量 的需要。 实践证 明 参考文献 各项精度指标完全符合有关规范的要求。 【 1 】 胡友健 , 罗昀 , 曾云. 全球定位 系g  ̄ ( G P S ) 原理与应 用[ M】 . 武 汉: 中国 2 . 2在矿区地质工程点 、 勘探线放样 中的应用 地质大学 出版社, 2 0 0 3 . 地质矿产勘查工作通 常要进行勘探线的布设 , 并且需要进行必 [ 2 ] 孟庆 森, 赵 成. G P S — R T K在地 质 工程 测量 中的应 用f J ] . 吉林 地质 . 要 的钻 探 、 槽探 、 物化探 、 硐探等地质 工程 , 测量工作 就要 把地质工 2 0 0 7 , 2 6 ( 2 ) : 8 4 - 8 6 . 程点 的准确点位放样 出来 。 但一般矿区山势 陡峻 、 地形都很复杂 、 通 视条件较差 , 运用常规的传统测量方法 , 如全站仪 、 经纬仪放样 时会
探讨GPS技术在地质测量中的运用
探讨GPS技术在地质测量中的运用摘要:近些年来,我国的科学技术在不断地进步,那么由于科学技术的不断发展及进步,使得地质在测量方面由最初的目测以及人工量取进步到了现在利用卫星定位系统gps进行非常准确、精确的测量,另外在制作图纸的过程中也由很原始的绘画演变成了现在的gps测量后电脑直接出图。
本文主要探讨了gps静态定位、gps rtk 的基本原理及新兴的gps快速静态测量法的基本原理。
关键词:gps技术;地质;测量;静态;原理中图分类号:f407.1文献标识码:a 文章编号:0引言gps 是指全球定位系统。
其是美国上世纪的重要成果之一,那么当时因为我国还处于发展中国家,就必须要依靠自己的资源来吸取外资,从而实现带动我国经济增长的目的。
gps 通过卫星导航实时定位,是现代科学技术发展的产物,如今gps 卫星定位已运用到航天、航海、汽车、地质测量等多个领域。
gps 卫星定位测量是指通过 gps 卫星定位来勘测地质地貌,涉及的诸多应用技术、也越来越成熟。
测量技术的科技含量越来越高,到现在地质测量领域的应用也越来越广泛。
但是,随着近半个世纪的开采,我国的矿产等资源的形式已经开始变得严峻,由此衍生的地质勘察行业开始变得火爆,而在现代的勘探中,利用gps测量为主的测量手段已经被越来越多的勘探者所应用,基本处于主导地位。
一、gps rtk的基本原理rtk是real time kinematic的缩写,翻译成中文为实时动态测量技术,gps- rtk测量技术是gps测量技术和gps数据传输技术的组合技术,它是以载波相位观测为根据的实时差分的一种gps技术,基本的工作原理一般都是首先找一个点安置一台参考的gps 双频接收机, 对所有能搜索到的gps卫星进行不间断的监测,并将监测到的信息和自身的识别信息通过无线电设备实时传送出去,同时,还要设置一个流动的gps接收机,此接收机除了接收gps卫星信号外,还要接收来自基准站的一些数据信息,然后,通过仪器实时的算出此流动gps接收机的三维坐标和精度信息,由于此方法需要gps 卫星的实时支持,因此,就有了此法的局限性。
GPS在地质测量中的应用
的精 度信 息或是 三维坐 标计 算 出来 。
不好 ,可用全站仪等一些测量仪器对 G P S R TK 进行配合来
但 是 ,这 种 方法 不 能缺 少 GP S 卫星 对测 量 的 实 时支 采集测量数据 。和传统的测量方法来 比较 ,无论采用哪种 方
持 ,所以 具 有局 限性 。而 且 美 国发射 的 G P S 卫星 并 不能 法 , 都极大地提高 了测 图精度和工作效 率。
观 测 来进 行 实 时差 分 的 G P S 技 术 中的一 种 ,其基 础 的 工 国家控制点的分布较为密集和均匀 ,在对 GP S R TK 的使用
作 原 理一 般 是 先在 一 个位 置 安 置好 一 台 G P S 双频 接 收机 过程 中,有 相当大的一部分 工作是 将基准站架设在 了国家等 作 为参 考 ,能够 对搜索 到 的所有 GP S卫 星进行 2 4 h不 间 级控制点之上 ,直接开展 各种 各样 的工程测 量工作。
收 GP S 卫星 的 信号 作 用外 ,还要 接 收一 些 来 自基 准 站点 不大 、卫星信号 容易接收 、无线连接 不存在死 角) ,即可利 的 数据 信 息 ,之 后 ,仪 器 会 实时 地将 流 动 的 G P S接 收 机 用 G P S R T K 技术直接对测量数据进行采集。如果地形条件
断 的定 时监 测 ,并 且会 通过 无线 电等 设备 将 已监测 到 的信 2 . 3 . 2 对地形的测量 在 地 质找 矿的 工作 中 ,通常 会需 要大 比例 尺的 地形 测 息 与 自身进 行识 别 的信 息实 时传 送 ,与此 同时 ,一般 还会 设 置 不 固定 的 G P S接 收机 ,这样 的 接收 机 除 了能 起 到接 绘 图 ,如 果地 形条 件较 好 ( 主要 是指 相对 高度 差小 、坡 度
GPS-RTK技术与全站仪在工程测绘中的应用
GPS-RTK技术与全站仪在工程测绘中的应用摘要:现阶段,在提升工程测量准确性的基础上可以减少地质勘测工作时间,降低作业难度,确保测量数据的准确性和完善性,在地质勘测方面产生了非常高的作用。
其中,GPS-RTK技术与全站仪被广泛重视和应用的基础上也得到了社会各项领域的青睐,不管是对于工程建筑领域还是其他行业而言,都是需要重点探究和开发应用的一项技术。
在本篇文章中,主要以GPS-RTK技术与全站仪为主,全面阐述了该项技术在工程测绘期间的具体应用。
关键词:GPS-RTK技术与全站仪;工程测绘;应用对于以往传统的GPS测绘技术来讲,在具体应用过程中应当等待观测结束以后展开解算操作作业,获取准确精度,但是测绘效率处于较低的状态。
而对于GPS-RTK技术而言,是目前基于载波相位基础上的实时差分测量技术,此种类型的技术能够将以往传统测量技术存在的缺陷有效解决,在提高测绘效率的基础上促使工程测绘作业高质量开展。
1.对于GPS-RTK技术的阐述1.1运行原理所谓GPS-RTK技术,主要是将载波相位观测量当成依据的实时差分GPS测量技术,可以有效获取测站点从坐标系内的三维定位数据,确保准确性。
而RTK技术组成结构为基准站和多个流动站以及数据通讯系统,在RTK作业期间基准站利用数据链的形式整合观测值与测站坐标信息,将两种信息全面反馈于流动站内,流动站既可以依照数据链接受基准站内的数据,还可以动态性收集GPS观测数据,实施系统中组成差分观测值的处理工作。
1.2优势体现其一,测绘效果良好,效率特别高。
和以往传统测绘技术比较看出,GPS-RTK技术测绘效果更佳,具体表现为:此种技术适合在相对复杂化的特殊地形内应用,这是以往传统类型的测绘技术不可比拟的,并且在普通地形测绘过程中应用GPS-RTK技术期间,能够一次性的对半径为5km的区域加以测量,测量领域广泛。
以往传统类型的测绘技术所需要的人力颇多,测绘效率较低,应用GPS-RTK技术只需要一位专业性技术人员展开操作即可,既减少了人力消耗,还可以提高测绘效率以及质量。
采矿业中的矿山测量与地质勘测技术
采矿业中的矿山测量与地质勘测技术在现代采矿业中,矿山测量与地质勘测技术起着至关重要的作用。
准确的地质勘测和矿山测量是实现安全高效的矿山开采的关键。
本文将介绍采矿业中常用的矿山测量与地质勘测技术,包括测量仪器、测量方法和勘测技术的应用。
一、矿山测量技术1. 全站仪测量技术全站仪是一种高精度的测量仪器,广泛应用于矿山测量中。
它能够同时完成水平和垂直方向的测量,还可以进行角度测量和距离测量。
全站仪的使用大大提高了测量的精度和效率,使得矿山工程的设计和管理更加科学和可靠。
2. 高精度GPS定位技术全球定位系统(GPS)技术也在矿山测量中得到了广泛的应用。
通过使用高精度的GPS设备,可以实时获取矿山内各个测点的坐标信息,从而实现对矿山地形和地质结构的精确测量和分析。
GPS定位技术的应用,不仅提高了矿山勘测的效率,还增强了对采矿过程中的安全控制和风险管理的能力。
3. 长距离激光测量技术长距离激光测量技术被广泛应用于地下矿山的测量和控制中。
它通过激光束的发射和接收,测量出目标点与测量仪器之间的距离。
这项技术可以实时获取地质结构的立体图像,从而帮助工程师了解矿山的地质情况,预测地质灾害风险,并进行合理的采矿规划。
二、地质勘测技术1. 电磁法勘测技术电磁法是一种通过测量地面电磁场的变化来探测地下电性导体的方法。
在矿山勘测中,电磁法常用于探测矿体的形状、大小和深度。
通过对地下电磁场的分析,可以快速准确地确定矿脉的走向和延伸方向,为矿山的选址和开采提供重要依据。
2. 地震勘测技术地震勘测技术通过分析地震波在地下介质中传播和反射的规律,来了解地下岩层的结构、裂隙和地下水的分布情况。
在矿山靶区的地震勘测中,可以明确地下岩层的形态和性质,预测地震灾害的危险性,以及了解潜在的矿产资源。
3. 遥感技术遥感技术通过卫星或航空器获取地表的光谱、热辐射等信息,来了解地表的物理、化学和生态信息。
在矿山勘测中,遥感技术可以帮助识别矿物的矿化区、矿床和其他地质构造,从而提供有效的矿产勘查和开采的依据。
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GPS与全站仪在地质工程测量中的运用
【摘要】本文以叶巴滩水电石料场地质工程测量为例介绍GPS与全站仪相结合在地质测量中的运用,室内数据处理和剖面图的生成。
与传统方法相比,运用GPS与全站仪相结合进行地质测量更加快捷,精度高,效率高。
【关键词】GPS 全站仪剖面CAD
1 引言
全球定位系统(Global Positioning System-GPS)作为新一代的卫星导航定位系统,,经过二十多年的发展,已发展成为一种被广泛采用的系统,它的应用领域和应用前景已远远超出了该系统设计者当初的设想。
目前,它在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中,都被作为一项非常重要的技术手段和方法,用来进行导航、定时、定位、地球物理参数测定和大气物理参数测定等。
作为较早采用GPS技术的领域,在测量中,它最初主要用于高精度大地测量和控制测量,建立各种类型和等级的测量控制网。
现在,它除了继续在这些领域发挥着重要作用外,还在测量领域的其它方面得到充分的应用,如用于各种类型的施工放样、测图、变形观测、航空摄影测量、海测和地理信息系统中地理数据的采集等。
尤其是在各种类型的测量控制网的建立这一方面,GPS定位技术已基本上取代了常规测量手段,成为了主要的技术手段。
尤其在野外地质勘测方面的一些应用越来越受到野外一线技术人员的重视和青睐。
GPS技术在水电地质勘测中的直接作用,充分体现了其精度高、速度快、全天侯的特点,同时也节省了人力、物力、财力,提高了测量工作在地质勘测中的工作效力。
本文以在叶巴滩水电站中进行地质测量为例,介绍说GPS与全站仪相结合在地质测量中的运用。
地质勘测是地质工作的一个重要组成部分,它的主要任务一是为地质研究地层构造提供测绘资料;二是根据地质勘探工程设计,在实地定线、布设,给出施工位置和掘进方向;三是定位地质点,为编成地质报告和储量计算提供有关资料。
目前地质勘测中虽已采用全站仪等先进仪器设备,但常规测量方法受通视和作业条件的限制,作业强度大,且效率低,大大延长了工作周期。
与传统的测量技术比,GPS技术并无严格的控制测量等级之分,不必考虑测点间通视,不存在误差积累,可同时进行三维定位等,在外业测量模式、误差来源和数据处理方面是对传统测量观念的革命性转变。
在地质勘测中,传统的地质剖面测量方法为导线法。
导线法测量地质剖面需要测量人员根据某条剖面的剖面端点把剖面线上的某一个点(A)放样出来,然后架设全站仪在A点,进行剖面方向的定位,一个方向测量完毕,旋转180°进行另一个方向的测量;或者是架设全站仪在控制点上,根据剖面端点一个点一个点的进行测量计算。
这样做不仅工作强度大,而其效率低,大大延长了工作周期。
2 GPS与全站仪相结合测量地质剖面
2.1 野外测量
地质测绘工作对测量精度的要求远低于其他工作的测量精度,石料场剖面测量点位精度控制在0.5m范围内,就能满足本次地质剖面测量的要求。
利用GPSRTK根据各条剖面端点把剖面线上的某一点(控制点I-1、II-1、II-3……),放样在视野开阔、便于架设架设全站仪的地方,把所有剖面控制点放样出来以后,就可以进行剖面测量了。
本次剖面测量为横剖面测量,横剖面测量就是根据地形情况、岩层属性、植被等的变换,沿着剖面方向进行测量。
在两相邻的点位之间,进行各种类型及特征的描述。
在测点的过程中,始终保持棱镜和测站之间的通视,如果由于植被或是地形等条件无法保证棱镜和测站之间的通视,可以使用GPSRTK的线放样功能,把剖面线上的点放样出来再测记。
GPSRTK测量剖面特别适用于地形情况复杂条件下作业;而全站仪的免棱镜功能在地形简单,山势陡峻,人员无法到达的地方有很大优势。
在石料场的测量中,对料场区的4个钻孔和30个地质点用全站仪进行了测量。
由于4个钻孔和30个地质点的分布范围广,架设一次全站仪并不能全部测完,利用GPSRTK在视野开阔的地方作一个控制点(YL01)作为后视点,在能通视测量钻孔和地质点的地方做了3个控制点(YL02、YL03、YL04),然后全站仪分别架设在YL02、YL03、YL04对所有钻孔和地质点进行测量。
为了检测GPSRTK的测量精度,从已知控制点上利用全站仪对YL01、YL02、YL03、YL04进行了测量。
经过对控制点的检测对照如表1:
从表1中的比较情况可以看出对控制点坐标的检测,GPS RTK测值差分点坐标和全站仪观测点坐标值差异在±10mm以内,两者的吻合情况较好,说明GPS RTK观测值是可以信的,完全可以达到规范要求。
2.2 室内数据处理及剖面图的生成
将野外采集到的数据导入计算机,在CAD中通过展点程序绘制横剖面线,CAD中根据图面高程点绘制的剖面线在部分细节上与实际地形有所差异。
通过对有误高程点连线的剔除、折现统一改成曲线等人为修改,使其更加准确地反映地形地物的分布情况。
根据野外记录,进行岩层属性的填充。
首先在CAD界面下,根据有关规范制作松散制作相关图例;其次,根据野外记录,将制作好的图例填充到剖面图相应的各部分。
最后,利用横剖面完成石料场的平面图。
3 结语
(1)与传统的地质剖面测量方法——导线法相比,运用GPS与全站仪相结合测量地质剖面更加快捷,且精度高。
(2)运用GPS与全站仪相结合测量地质点效率更高、精度高、误差小。
(3)基于CAD技术的地质剖面绘制在图形表达方面更具优势,实现了剖面线的自动生成,任意旋转、镜像等,大大提高了工作效率,但是CAD技术对岩层属性数据库不支持,需要进行手工编绘。
综上所述,GPS技术在地质工程测量中的运用,是水电地质的一项革命性的技术革新,可以大大减少成本,提高作业效率。
参考文献:
[1]唐守国等.谈地质剖面测量[J].科技资讯,2007年,19卷(期):P765.
[2]武汉测绘科技大学《测量学》编写组.测量学[M].北京:测绘出版社,2002.。