GPS技術(shù)在地質(zhì)勘查的作用

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1gps技術(shù)在地質(zhì)勘查中的實(shí)際應(yīng)用原理

GPS的實(shí)際工作原理，是通過對(duì)于所接收的衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后再對(duì)于正確的空間位置進(jìn)行確定。GPS技術(shù)具有定位性、實(shí)時(shí)性以及全球性的特點(diǎn)，還有良好的抗干擾功能和保密功能。一套標(biāo)準(zhǔn)的GPS地面相關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是分布于全球上，其主要組成部分有：五個(gè)監(jiān)控站、三個(gè)注入站以及一個(gè)主控站。其中，主控站是計(jì)算各項(xiàng)監(jiān)測(cè)站的實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)，得到對(duì)應(yīng)的各個(gè)衛(wèi)星的鐘差參數(shù)和軌道參數(shù)的實(shí)際數(shù)據(jù)之后，再將這些數(shù)據(jù)編制成為導(dǎo)航電文，傳送到注入站，并且最終將其注入到對(duì)應(yīng)的各個(gè)衛(wèi)星自身的儲(chǔ)存器中。并將這些相關(guān)數(shù)據(jù)編制成相應(yīng)的導(dǎo)航電文，將其裝送到相關(guān)注入站，注入站再將主控站發(fā)送的導(dǎo)航電文注入相應(yīng)的相關(guān)衛(wèi)生的儲(chǔ)存器中。與此同時(shí)，GPS的空間中應(yīng)該包括3顆在軌的實(shí)際備用衛(wèi)星以及21顆之間實(shí)際工作衛(wèi)星。這些衛(wèi)星在其6個(gè)相關(guān)軌道的實(shí)際平面中呈現(xiàn)均勻的實(shí)際分布狀態(tài)，七十幾的額傾斜角度為55°，而衛(wèi)星實(shí)際的高度平均達(dá)到20200km，每十一個(gè)小時(shí)58分鐘能夠運(yùn)行一周。相關(guān)衛(wèi)星給用戶所發(fā)送的相關(guān)導(dǎo)航定位信號(hào)是連續(xù)性的，所應(yīng)用的兩個(gè)無(wú)線電載波都屬于L波段。GPS的數(shù)據(jù)處理器、接收機(jī)以及終端設(shè)備構(gòu)建成為完整的一套GPS的相關(guān)用戶設(shè)備，其終端設(shè)備大都是計(jì)算機(jī)。根據(jù)在一定的相關(guān)衛(wèi)星高度上所得到的實(shí)際衛(wèi)星信號(hào)，GPS的接收機(jī)都能夠成功捕獲，之后進(jìn)行跟蹤，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大或者交換等處理，運(yùn)用L2和L1載波觀測(cè)值來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)其高精度的相關(guān)測(cè)量。

2GPS進(jìn)行野外數(shù)據(jù)的采集

2.1野外采集的準(zhǔn)備工作

GPS接收機(jī)中PROMARK-X型在使用之前一定要初始化，在其初始化過之后在300英里之內(nèi)移動(dòng)，不需要在進(jìn)行初始化就能夠進(jìn)行測(cè)量。其實(shí)際的初始化在選擇的當(dāng)前坐標(biāo)格式中完成，則該型號(hào)的GPS機(jī)的相關(guān)缺省坐標(biāo)系統(tǒng)則為L(zhǎng)on/Lat。在進(jìn)行初始化后，相關(guān)作業(yè)人員還需要建立自定義相關(guān)坐標(biāo)系統(tǒng)，該項(xiàng)坐標(biāo)系統(tǒng)也就是工作區(qū)的相關(guān)坐標(biāo)系統(tǒng)。該項(xiàng)相關(guān)系統(tǒng)能夠同Lon/Lat坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同GPS來(lái)進(jìn)行相關(guān)測(cè)量的時(shí)候通常需要用兩臺(tái)或者兩臺(tái)之上的GPS接收機(jī)，其中一臺(tái)作為基站，另外一臺(tái)或者兩臺(tái)作為主要的流動(dòng)站，流動(dòng)站的GPS接收機(jī)以及基站的接受接在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之后，要對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，之后就能夠獲得毫米或者厘米級(jí)的相關(guān)測(cè)量坐標(biāo)。所以在進(jìn)行野外作業(yè)之前，需要對(duì)每一臺(tái)接收機(jī)實(shí)行統(tǒng)一的自定義坐標(biāo)系統(tǒng)以及初始化設(shè)定，從而達(dá)到實(shí)際的同步要求。

2.2野外基站相關(guān)位置的選擇

進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的相關(guān)工作區(qū)通常都是位于一些山區(qū)，其林密、山高、通視條件相對(duì)較差，在進(jìn)行野外基站的選取時(shí)，一定要找其實(shí)際的通視條件良好，有利于采集衛(wèi)星信號(hào)的相關(guān)位置，一般在山頂、開闊地等定型比較高并且對(duì)于基站實(shí)際位置的相關(guān)控制點(diǎn)要求有很高的精度，其實(shí)際的精度越高，差分值的實(shí)際精度就會(huì)越高。移動(dòng)站所進(jìn)行記錄的原始數(shù)據(jù)以及基準(zhǔn)站所進(jìn)行記錄的一些原始坐標(biāo)數(shù)據(jù)都是高精度進(jìn)行結(jié)算的根本和基礎(chǔ)。并且這兩組相關(guān)數(shù)據(jù)一定要來(lái)自于同一個(gè)記錄時(shí)段，否則就不能夠完成高精度的相關(guān)解算。在進(jìn)行野外采集數(shù)據(jù)工作過程中，不管是動(dòng)態(tài)測(cè)量還是靜態(tài)測(cè)量，都一定要建立基站。

2.3野外流動(dòng)站的相關(guān)數(shù)據(jù)采集

PROMARK-X型的GPS在進(jìn)行高精度的數(shù)據(jù)位置采集的過程中，其流動(dòng)站的數(shù)據(jù)采集在進(jìn)行差分之后，其實(shí)際的處理結(jié)果的精度好壞與其衛(wèi)星高度角、可視衛(wèi)星實(shí)際數(shù)目、衛(wèi)星的相關(guān)幾何分布以及基線的情況等因素有著直接性的關(guān)聯(lián)。進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時(shí)候，需要具有充足的衛(wèi)星信號(hào)才能夠進(jìn)行采集，在進(jìn)行采集的過程中其觀測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)的具體事件要距離其基站在一千米以內(nèi)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集需要十五分鐘以上；距離其基站在五千米以為，數(shù)據(jù)采集需要三十分鐘以上；距離其基站在十千米以內(nèi)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集需要四十五分鐘以上。如果其距離大于是千米，則進(jìn)行測(cè)量的實(shí)際精度不能夠予以保證，并且該項(xiàng)方法也不可取。

3GPS觀測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)處理

進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)的相關(guān)差分處理也就是把GPS在野外所采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用最好的方式來(lái)進(jìn)行產(chǎn)分，將其規(guī)劃到橢球面中，并且將其投影至所選取的平面上，獲得相關(guān)觀測(cè)點(diǎn)的實(shí)際平面直角的準(zhǔn)確坐標(biāo)為師，這一項(xiàng)工作需要下載采集數(shù)據(jù)以及差分?jǐn)?shù)據(jù)解算。是相關(guān)數(shù)據(jù)的差分結(jié)算也是整個(gè)相關(guān)工作的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，結(jié)算的整個(gè)過程中不管哪一個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生了問題都有可能是的整個(gè)工作無(wú)法順利進(jìn)行。所以在進(jìn)行結(jié)算的時(shí)候，對(duì)于各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)都要進(jìn)行正確的輸入，并且其控制點(diǎn)的相關(guān)坐標(biāo)需要對(duì)其保留在小數(shù)點(diǎn)之后的四位，從而充分滿足進(jìn)行差分之后的精確度。MSTR系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的過程：（1）首先要運(yùn)行MSTR系統(tǒng)，之后選取文件菜單，添加新任務(wù)并設(shè)置新任務(wù)的相關(guān)名稱，之后點(diǎn)擊確定。（2）首先選擇差分計(jì)算實(shí)際界面之后選擇基站，進(jìn)行基站文件的添加，在選取移動(dòng)站，進(jìn)行移動(dòng)站相關(guān)文件的添加。（3）選取橢球投影的相關(guān)設(shè)置窗口，在其中選擇2D，之后選取其投影的實(shí)際類型為TM，在選擇中央經(jīng)線為測(cè)區(qū)的相關(guān)中央經(jīng)線，或者是選取東偏500000.00。（4）選取橢球設(shè)置窗口，選擇Userdefined之后在選取橢球參數(shù)的相關(guān)設(shè)置界面，在里面選取橢球的相關(guān)長(zhǎng)半軸為6378245或者是其扁率為298.3，之后點(diǎn)擊確定。（5）選擇返回Con-figuration，之后選擇控制點(diǎn)，輸入坐標(biāo)、點(diǎn)名以及高程。（6）返回Configuration的相關(guān)界面，選取厘米解，之后選擇Computer，最終得出其實(shí)際的結(jié)算結(jié)果。

地質(zhì)勘探工作中最大的問題是勘探地點(diǎn)的選取，能夠選取正確精準(zhǔn)的勘探地點(diǎn)可以幫助我們節(jié)約更多的工作人員和財(cái)力物力的消耗。本文通過對(duì)GPS技術(shù)在地質(zhì)的勘探工作中應(yīng)用原理的分析，以及分析整個(gè)GPS技術(shù)在地質(zhì)勘探工作的流程，客觀的闡明了GPS技術(shù)在我國(guó)地質(zhì)勘探行業(yè)必不可少的原因。GPS技術(shù)能夠精準(zhǔn)的測(cè)量礦物資源的具體位置，這極大的幫助了我國(guó)地質(zhì)工作的進(jìn)行，幫助找到更多的礦物資源，提高了現(xiàn)有設(shè)備的使用效率，節(jié)約人力物力，加快地質(zhì)行業(yè)的發(fā)展。

本文作者:劉國(guó)華工作單位:黑龍江省齊齊哈爾礦產(chǎn)勘查開發(fā)總院