【摘要】隨著高科技的不斷發(fā)展，測量精度高、定位準(zhǔn)確、觀測速度快、小巧靈活和價(jià)位相對較低的GPS技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)。GPS技術(shù)是采用的怎樣的測量原理呢？它在測繪領(lǐng)域到底有怎樣的作用呢？其在資源勘查工程中有著怎樣的應(yīng)用呢？本文將對這些問題進(jìn)行深入的分析。
【關(guān)鍵詞】GPS；工程測量；資源勘查；應(yīng)用
引言
GPS技術(shù)最初是由美國國防部應(yīng)用到軍事領(lǐng)域而研制的，它是一種全球性的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要的特征時(shí)定位技術(shù)高度自動(dòng)化、定位準(zhǔn)確度極其高，所有這些特征使得GPS測量技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，贏得了廣大測量領(lǐng)域工作者的青睞。GPS定位系統(tǒng)相對于其他的測量系統(tǒng)和測量手段具有很多的優(yōu)勢，該技術(shù)不同觀測站之間無需進(jìn)行通視、進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測的時(shí)間短、觀測效率高。目前該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到除軍事以外的很多領(lǐng)域，其在資源測查和測量中到底有怎樣的應(yīng)用呢？本文我們將對這一問題進(jìn)行全面深入的分析和探究。
1、GPS全球定位系統(tǒng)
（1）定位系統(tǒng)組成及其功能
GPS定位系統(tǒng)來源于于20世紀(jì)70年代，是美國為了軍事目的研制的一款定位系統(tǒng)。它具有進(jìn)行海陸空三維定位的功能，其主要包括空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控和用戶設(shè)備三個(gè)部分。其中空間部分是由24顆衛(wèi)星構(gòu)成，21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星，24顆衛(wèi)星分布在6個(gè)平面上，也就是說24顆衛(wèi)星分布在6個(gè)軌道上，這些軌道之間有一定的角度，確保能夠?qū)θS方向進(jìn)行全方位的定位和監(jiān)控。地面設(shè)施部分是由一個(gè)主站、五個(gè)衛(wèi)星監(jiān)測站和三個(gè)信息注入站組成，其主要的作用就是用來監(jiān)測衛(wèi)星的各項(xiàng)設(shè)施是否在正常運(yùn)行。用戶設(shè)施部分主要是包括信號(hào)接收機(jī)及其相關(guān)的設(shè)備，其主要的功能是將衛(wèi)星的信號(hào)信息傳達(dá)給用戶。整個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有測量精度高、自動(dòng)化、全天候和效率及其效益高的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使其贏得了廣泛的青睞，在大地測量、工程測量和礦產(chǎn)資源勘查等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。GPS定位系統(tǒng)也使的整個(gè)測量領(lǐng)域發(fā)生了異常技術(shù)性的變革。
（2）GPS定位系統(tǒng)的測量原理
GPS定位系統(tǒng)測量的基本原理為：在測量基準(zhǔn)站上設(shè)置一臺(tái)定位接收機(jī)，其主要負(fù)責(zé)對于所有可以觀察到的定位衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測，并且將觀測到的數(shù)據(jù)，通過無線電系統(tǒng)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)降孛嬗脩粲^測站。用戶觀測站的根據(jù)無線電傳輸過來的基準(zhǔn)站觀測數(shù)據(jù)，根據(jù)相對定位原理，實(shí)時(shí)的計(jì)算測量地點(diǎn)的三維坐標(biāo)及其精度。通過實(shí)時(shí)計(jì)算的結(jié)果，便可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測基準(zhǔn)站和用戶觀測站的成果質(zhì)量，并且解算結(jié)果的收斂情況，從而按照待觀測點(diǎn)的精度指標(biāo)，及時(shí)的判斷解算結(jié)果是否成功，減少觀測過程中的冗余，降低觀測的時(shí)間，提高觀測的效率。GPS定位系統(tǒng)觀測的高精度和高效率，使其在資源勘查控制測量和礦山測量中得到廣泛的應(yīng)用。
2、GPS在資源勘查中應(yīng)用
�。�1）GPS控制測量
GPS技術(shù)具有技術(shù)復(fù)雜、測量要求嚴(yán)格、資源耗費(fèi)量大等特征，和其他的經(jīng)典的測量工作技術(shù)具有相似之處，GPS技術(shù)在作業(yè)過程中在地面采用兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的信號(hào)接收設(shè)備，使定位的準(zhǔn)確度達(dá)到基準(zhǔn)的測量精確度《5mm+1ppm×D），在進(jìn)行實(shí)際的測量工作時(shí)，要求采用的作業(yè)模式要確保作業(yè)模式所觀測到的獨(dú)立的基準(zhǔn)線，能夠構(gòu)成閉合的圖形。
CPS技術(shù)的作業(yè)可以劃分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩部分，其中外業(yè)作業(yè)要求同時(shí)觀測四顆及其四顆以上的衛(wèi)星同一時(shí)段的數(shù)據(jù)，使其有利于對觀測成果進(jìn)行檢核，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的整體強(qiáng)度。其工作的原則主要是在滿足用戶各種需求的情況下，盡量減少能源、成本費(fèi)用、時(shí)間和人力資源的耗費(fèi)。外業(yè)主要應(yīng)用在國家大地控制網(wǎng)、建立大型工程精密的控制網(wǎng)，如對路橋建設(shè)進(jìn)行測量、隧道進(jìn)行測量等。無論是用于哪種測量工作，外業(yè)都需要對四顆甚至以上的衛(wèi)星的時(shí)段數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測跟蹤，為了提高測量成果的可靠性和精確度，組需要所有的已經(jīng)觀測的基線組成一系列封閉的圖形，以有利于進(jìn)行外業(yè)的檢核，提供整體測量工作的可靠度。內(nèi)業(yè)工作則主要包括具體的測量方式設(shè)計(jì)、對技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)、對于觀察到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的處理并且根據(jù)處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)行成果分析和技術(shù)總結(jié)。
�。�2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GPS工作應(yīng)該遵循的技術(shù)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)主要有《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》《地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作測量規(guī)范》。在我們國家平面控制網(wǎng)采用的主要標(biāo)準(zhǔn)為國家1985年制定的國家高程標(biāo)準(zhǔn)。
�。�3）測量方式及技術(shù)要求
在本文中主要針對某一地區(qū)的地下礦產(chǎn)資源的勘查項(xiàng)目對于測量方式和技術(shù)要求進(jìn)行分析。通過對工程施工的位置、周邊的交通和環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)查，地形、地貌、氣象進(jìn)行檢測，以及對于各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析等測量方法和技術(shù)要求的設(shè)計(jì)，領(lǐng)會(huì)其中的關(guān)鍵。
在測量設(shè)計(jì)控制網(wǎng)平面時(shí)，采取北京坐標(biāo)體系為標(biāo)準(zhǔn)，按照6度進(jìn)行分帶，地面上至少要采用兩臺(tái)信號(hào)接收機(jī)，并且接收機(jī)放在同一條線上，或者放在數(shù)條基準(zhǔn)線的端點(diǎn)上。基準(zhǔn)線控制在10km以內(nèi)，按照基準(zhǔn)線的長度、精度及其GPS系統(tǒng)的測量的外作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)際的測量。在進(jìn)行同步時(shí)至少要設(shè)置四個(gè)衛(wèi)星時(shí)段的數(shù)值，以保證測量數(shù)據(jù)的精確性。同時(shí)，為了使測量結(jié)果具有檢驗(yàn)的便利性、成果測量的精確度更加高，對測量的獨(dú)立基準(zhǔn)線應(yīng)該設(shè)計(jì)成完全閉合的幾何圖形。
（4）平面和高程控制
在選擇平面和高程控制時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況，將起算點(diǎn)盡量控制在國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及三角點(diǎn)范圍內(nèi)。
�。�5）選點(diǎn)及觀測
在選擇觀測點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)前應(yīng)該對于測量地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行全面的調(diào)查，廣泛的收集觀測地區(qū)的地形和地貌特征以及控制點(diǎn)的分布狀況，檢查標(biāo)架和標(biāo)型以及標(biāo)石的狀態(tài)，從而確定最佳的選點(diǎn)位置。同時(shí)，在選點(diǎn)過程中還應(yīng)該確保選取的點(diǎn)有利于后續(xù)測量工作的實(shí)施。選點(diǎn)的位置應(yīng)該避免高壓電線、無線電發(fā)射裝置以及無線電屏蔽系統(tǒng)，避免其給測量數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸帶來嚴(yán)重的干擾，造成測量的數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性。
在觀測過程中，必須實(shí)時(shí)的對觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，觀測人員及時(shí)的記錄數(shù)據(jù)。同時(shí)應(yīng)該依據(jù)科學(xué)的流程，進(jìn)行啟動(dòng)、自檢、記錄、觀測、調(diào)整、反復(fù)觀測等。
3、結(jié)語
GPS全球定位系統(tǒng)應(yīng)用到資源勘查測量工作中，具有諸多的優(yōu)勢特征，一方面能夠極大的提高勘測的準(zhǔn)確性、降低勘查過程中的工作難度。另一方面，對于人工測量很難完成工作，定位系統(tǒng)能夠高效率的測量出需要的數(shù)據(jù)，使得測量的效益極大的提高。同時(shí)該定位系統(tǒng)進(jìn)行資源勘查和測量過程匯總也存在著諸多的問題，比如，測量的范圍太大時(shí)，更換基準(zhǔn)站和觀測站的工作變得相對繁瑣。相信經(jīng)過不斷的改進(jìn)，其會(huì)具有廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]陳藝明.GPS-RTK在資源勘查和礦山控制測量中的應(yīng)用.《礦業(yè)工程》，2012年4期
[2]擺杰.GPS技術(shù)在煤礦資源勘查中的應(yīng)用.《測繪技術(shù)裝備》，2011年4期
【關(guān)鍵詞】GPS；工程測量；資源勘查；應(yīng)用
引言
GPS技術(shù)最初是由美國國防部應(yīng)用到軍事領(lǐng)域而研制的，它是一種全球性的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要的特征時(shí)定位技術(shù)高度自動(dòng)化、定位準(zhǔn)確度極其高，所有這些特征使得GPS測量技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，贏得了廣大測量領(lǐng)域工作者的青睞。GPS定位系統(tǒng)相對于其他的測量系統(tǒng)和測量手段具有很多的優(yōu)勢，該技術(shù)不同觀測站之間無需進(jìn)行通視、進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測的時(shí)間短、觀測效率高。目前該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到除軍事以外的很多領(lǐng)域，其在資源測查和測量中到底有怎樣的應(yīng)用呢？本文我們將對這一問題進(jìn)行全面深入的分析和探究。
1、GPS全球定位系統(tǒng)
（1）定位系統(tǒng)組成及其功能
GPS定位系統(tǒng)來源于于20世紀(jì)70年代，是美國為了軍事目的研制的一款定位系統(tǒng)。它具有進(jìn)行海陸空三維定位的功能，其主要包括空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控和用戶設(shè)備三個(gè)部分。其中空間部分是由24顆衛(wèi)星構(gòu)成，21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星，24顆衛(wèi)星分布在6個(gè)平面上，也就是說24顆衛(wèi)星分布在6個(gè)軌道上，這些軌道之間有一定的角度，確保能夠?qū)θS方向進(jìn)行全方位的定位和監(jiān)控。地面設(shè)施部分是由一個(gè)主站、五個(gè)衛(wèi)星監(jiān)測站和三個(gè)信息注入站組成，其主要的作用就是用來監(jiān)測衛(wèi)星的各項(xiàng)設(shè)施是否在正常運(yùn)行。用戶設(shè)施部分主要是包括信號(hào)接收機(jī)及其相關(guān)的設(shè)備，其主要的功能是將衛(wèi)星的信號(hào)信息傳達(dá)給用戶。整個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有測量精度高、自動(dòng)化、全天候和效率及其效益高的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使其贏得了廣泛的青睞，在大地測量、工程測量和礦產(chǎn)資源勘查等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。GPS定位系統(tǒng)也使的整個(gè)測量領(lǐng)域發(fā)生了異常技術(shù)性的變革。
（2）GPS定位系統(tǒng)的測量原理
GPS定位系統(tǒng)測量的基本原理為：在測量基準(zhǔn)站上設(shè)置一臺(tái)定位接收機(jī)，其主要負(fù)責(zé)對于所有可以觀察到的定位衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測，并且將觀測到的數(shù)據(jù)，通過無線電系統(tǒng)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)降孛嬗脩粲^測站。用戶觀測站的根據(jù)無線電傳輸過來的基準(zhǔn)站觀測數(shù)據(jù)，根據(jù)相對定位原理，實(shí)時(shí)的計(jì)算測量地點(diǎn)的三維坐標(biāo)及其精度。通過實(shí)時(shí)計(jì)算的結(jié)果，便可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測基準(zhǔn)站和用戶觀測站的成果質(zhì)量，并且解算結(jié)果的收斂情況，從而按照待觀測點(diǎn)的精度指標(biāo)，及時(shí)的判斷解算結(jié)果是否成功，減少觀測過程中的冗余，降低觀測的時(shí)間，提高觀測的效率。GPS定位系統(tǒng)觀測的高精度和高效率，使其在資源勘查控制測量和礦山測量中得到廣泛的應(yīng)用。
2、GPS在資源勘查中應(yīng)用
�。�1）GPS控制測量
GPS技術(shù)具有技術(shù)復(fù)雜、測量要求嚴(yán)格、資源耗費(fèi)量大等特征，和其他的經(jīng)典的測量工作技術(shù)具有相似之處，GPS技術(shù)在作業(yè)過程中在地面采用兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的信號(hào)接收設(shè)備，使定位的準(zhǔn)確度達(dá)到基準(zhǔn)的測量精確度《5mm+1ppm×D），在進(jìn)行實(shí)際的測量工作時(shí)，要求采用的作業(yè)模式要確保作業(yè)模式所觀測到的獨(dú)立的基準(zhǔn)線，能夠構(gòu)成閉合的圖形。
CPS技術(shù)的作業(yè)可以劃分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩部分，其中外業(yè)作業(yè)要求同時(shí)觀測四顆及其四顆以上的衛(wèi)星同一時(shí)段的數(shù)據(jù)，使其有利于對觀測成果進(jìn)行檢核，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的整體強(qiáng)度。其工作的原則主要是在滿足用戶各種需求的情況下，盡量減少能源、成本費(fèi)用、時(shí)間和人力資源的耗費(fèi)。外業(yè)主要應(yīng)用在國家大地控制網(wǎng)、建立大型工程精密的控制網(wǎng)，如對路橋建設(shè)進(jìn)行測量、隧道進(jìn)行測量等。無論是用于哪種測量工作，外業(yè)都需要對四顆甚至以上的衛(wèi)星的時(shí)段數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測跟蹤，為了提高測量成果的可靠性和精確度，組需要所有的已經(jīng)觀測的基線組成一系列封閉的圖形，以有利于進(jìn)行外業(yè)的檢核，提供整體測量工作的可靠度。內(nèi)業(yè)工作則主要包括具體的測量方式設(shè)計(jì)、對技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)、對于觀察到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的處理并且根據(jù)處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)行成果分析和技術(shù)總結(jié)。
�。�2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GPS工作應(yīng)該遵循的技術(shù)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)主要有《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》《地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作測量規(guī)范》。在我們國家平面控制網(wǎng)采用的主要標(biāo)準(zhǔn)為國家1985年制定的國家高程標(biāo)準(zhǔn)。
�。�3）測量方式及技術(shù)要求
在本文中主要針對某一地區(qū)的地下礦產(chǎn)資源的勘查項(xiàng)目對于測量方式和技術(shù)要求進(jìn)行分析。通過對工程施工的位置、周邊的交通和環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)查，地形、地貌、氣象進(jìn)行檢測，以及對于各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析等測量方法和技術(shù)要求的設(shè)計(jì)，領(lǐng)會(huì)其中的關(guān)鍵。
在測量設(shè)計(jì)控制網(wǎng)平面時(shí)，采取北京坐標(biāo)體系為標(biāo)準(zhǔn)，按照6度進(jìn)行分帶，地面上至少要采用兩臺(tái)信號(hào)接收機(jī)，并且接收機(jī)放在同一條線上，或者放在數(shù)條基準(zhǔn)線的端點(diǎn)上。基準(zhǔn)線控制在10km以內(nèi)，按照基準(zhǔn)線的長度、精度及其GPS系統(tǒng)的測量的外作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)際的測量。在進(jìn)行同步時(shí)至少要設(shè)置四個(gè)衛(wèi)星時(shí)段的數(shù)值，以保證測量數(shù)據(jù)的精確性。同時(shí)，為了使測量結(jié)果具有檢驗(yàn)的便利性、成果測量的精確度更加高，對測量的獨(dú)立基準(zhǔn)線應(yīng)該設(shè)計(jì)成完全閉合的幾何圖形。
（4）平面和高程控制
在選擇平面和高程控制時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況，將起算點(diǎn)盡量控制在國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及三角點(diǎn)范圍內(nèi)。
�。�5）選點(diǎn)及觀測
在選擇觀測點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)前應(yīng)該對于測量地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行全面的調(diào)查，廣泛的收集觀測地區(qū)的地形和地貌特征以及控制點(diǎn)的分布狀況，檢查標(biāo)架和標(biāo)型以及標(biāo)石的狀態(tài)，從而確定最佳的選點(diǎn)位置。同時(shí)，在選點(diǎn)過程中還應(yīng)該確保選取的點(diǎn)有利于后續(xù)測量工作的實(shí)施。選點(diǎn)的位置應(yīng)該避免高壓電線、無線電發(fā)射裝置以及無線電屏蔽系統(tǒng)，避免其給測量數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸帶來嚴(yán)重的干擾，造成測量的數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性。
在觀測過程中，必須實(shí)時(shí)的對觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，觀測人員及時(shí)的記錄數(shù)據(jù)。同時(shí)應(yīng)該依據(jù)科學(xué)的流程，進(jìn)行啟動(dòng)、自檢、記錄、觀測、調(diào)整、反復(fù)觀測等。
3、結(jié)語
GPS全球定位系統(tǒng)應(yīng)用到資源勘查測量工作中，具有諸多的優(yōu)勢特征，一方面能夠極大的提高勘測的準(zhǔn)確性、降低勘查過程中的工作難度。另一方面，對于人工測量很難完成工作，定位系統(tǒng)能夠高效率的測量出需要的數(shù)據(jù)，使得測量的效益極大的提高。同時(shí)該定位系統(tǒng)進(jìn)行資源勘查和測量過程匯總也存在著諸多的問題，比如，測量的范圍太大時(shí)，更換基準(zhǔn)站和觀測站的工作變得相對繁瑣。相信經(jīng)過不斷的改進(jìn)，其會(huì)具有廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]陳藝明.GPS-RTK在資源勘查和礦山控制測量中的應(yīng)用.《礦業(yè)工程》，2012年4期
[2]擺杰.GPS技術(shù)在煤礦資源勘查中的應(yīng)用.《測繪技術(shù)裝備》，2011年4期
