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GPS 技术在地质勘探测量中的应用 朱洪明 （广西第六地质队 广西 537100） 摘要：本文简要分析GPS基本原理，介绍GPS技术在地质勘探测量工作中的应用，剖析GPS技术在地质勘探 测量工作应用中的优势和缺点，并就实际应用中遇到的问题提出应对解决方法。 关键词：GPS；手持机；GPS—RTK；流动站；基站；矿山；地质勘探；测量 1 GPS 系统 GPS 是全球卫星定位系统(Global Position System) 的简称，它是一套利用美国 GPS 卫 星 导航系统进行全天候、全方位的测量定位设备。GPS 系统由空间部分、地面控制部分和用户 部分三部分构成。空间部分是由 24 颗 GPS 工作卫星所组成的，这些 GPS工作卫星共同组成 了 GPS 卫星星座。其中 21 颗为可用于导航的卫星，3 颗为活动的备用卫星，每颗卫星均在 不间断地向地球播发调制在两个频段上的卫星信号。用户使用 GPS 接收机接收卫星信号进 行高精度的精密定位以及高精度的时间传递，在地球上任何一点，均可连续地同步观测至少 4 颗 GPS 卫星，从而保障了全球、全天候的连续地三维定位。 2 GPS 在地质勘探测量工作中的应用 GPS 定位技术已经使经典的测量技术经历了一场意义深远的变革，从而进入一个崭新的 时代。GPS 定位技术的高度自动化及其所达到的高精度和具有的潜力，使其在很多行业得到 广泛的应用。在现代的地质勘探测量工作中，GPS 测量技术也已经成被越来越多的人员应用。 2.1 手持 GPS 定位 手持 GPS 接收机是应用绝对定位作业的，绝对定位又称为单点定位，这是一种采用一 台接收机进行定位的模式，它所确定的是接收机天线的绝对坐标。这种定位模式的特点是作 业方式简单，可以单机作业，一般用于导航和精度要求不高的应用中，现在地质勘探工作人 员基本人手一台用于野外工作。 手持 GPS 接收机需要进行坐标参数设置，其内部内部设置用的是五参数法，因此用户 要先计算出五个参数（DX 、DY 、DZ 、DA 、DF ）并按提示输入即可在仪器上进行坐标转换， 使所测量的数据转换为自己需要的坐标系数据。经过上述五参数设置校正后，手持 GPS 定 位平面精度可以达到 2~5m，可以满足地质勘探工作中地质填图、工程点定位（初测）等测 量需要。但手持 GPS 接收机在比较浓密植被区域测量时精度比较低且不稳定，在这种环境 测量时，应适当延长测量时间至 5~10 分钟，待其显示精度达 10 米（无遮挡环境一般能达到 4 米）以下再记录测量数据。 1 2.2 GPS 静态定位 所谓静态定位，就是在进行 GPS 定位时，认为接收机的天线在整个观测过程中的位置 是保持不变的。也就是说，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而 改变的量。静态定位一般用于高精度的测量定位，其具体观测模式是多台接收机在不同的测 站上进行静止同步观测，时间由几分钟、几十分钟至几小时不等（视测量等级而定）。静态 地采集载波相位观测值，然后再对这种观测值进行后处理，其精度可达毫米级。 静态测量主要应用于做控制点测量，相对于经典测量技术来说，这一新技术的主要特点 有：⑴测站之间无需通视，不再需要建造觇标，点位的选择变得非常自由灵活，特别是在地 质勘察工作中，不再需要象以前那样爬到高高的山顶埋设控制点，这一优点可大大减少测量 工作量、经费和时间。⑵定位精度高，相对精度可达 1～2ppm，基线越长，其相对精度越高。 ⑶操作简便，GPS 测量的自动化程度很高，在观测中，测量员的主要任务通常是开关仪器、 量取仪器高和监测仪器的工作状态而已，大大地减少测量人员的工作，并可避免很多人为计 算或操作的误差。 2.3 GPS—RTK 技术 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，其具体观 测模式是将一台接收机设置在已知点（或任意点）上（基准站），另一台或几台接收机放在 待测点上（移动站），同步采集相同卫星的信号。根据 GPS 的相对定位理论，基准站在接收 GPS 信号并进行载波相位测量的同时，通过数据链将其观测值、卫星跟踪状态和测站坐标信 息一起传送给移动站；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