基于CORS系统下GPS测量技术在地质测绘中的应用
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作者:张莉莉
摘要：随着城市现代化建设进程的逐步加快，城市各项基础建设工程随之飞速发展。目前，在现代化测量技术逐步提升下，GPS技术逐渐被更广泛应用于地质测绘领域中。地质测绘作为我国城市建设以及自然资源管理工作中的重要内容，将基于CORS系统下的GPS技术应用其中，不仅能提高地质测绘测量的精确度，尽可能减少相对误差，还能提高各项基础建设工程的施工效率和工程质量。基于此，本文对CORS系统下GPS测量技术在地质测绘中的应用进行细化，旨在为我国地质测绘事业做出微薄贡献。
关键词：CORS；GPS技术；地质测绘
近年来，随着现代化技术的普及与应用，我国自然资源管理工作呈现出信息化发展趋势，对地质测绘技术的使用要求也日益提高，特别是在地质测量技术精度以及准确度方面，需要加强精准性，从而为土地确权、土地纠纷处理、测绘定界等方面提供保障，这对我国整体发展以及经济的提升具有重要影响。从传统地质测量方法看，由于作业量大，方法效率低，导致地质测绘成本较大、工作成效不高，很难适应当前地质管理工作发展需求。对此，将基于CORS系统下的GPS测量技术应用其中，充分发挥出高效、精准、灵活等优势，为地质测绘管理工作提供保证。
1. CORS系统概述
CORS系统是一种基于计算机网络技术的技术，它高度融合了卫星定位技术和通信技术，CORS系统的主要特点是多项技术的综合应用。该系统的组成主要分为四个方面，即基站网、数据处理中心、数据传输系统、用户应用系统；而各基准站网和数据监控中心，均可采用统一的网络进行采集、统计、分析，同时在数据传输过程中，构建统一的数据网络[1]。
基准站网：基准站网的主要作用，在于将所有的基准站构建成为一个网络。一般情况下，基准站的分布具备较强的均匀特点。其主要的作用和功能在于对GPS卫星观察中所获取的数据进行统计和分析，并将数据及时传输到数据处理中心当中，从而实现信息数据的及时性检测；数据处理中心：数据处理中心是CORS系统当中的主要控制部件。这一部件的主要功能，是将所有的基准站数据及时接收到一起；统计每一个基准站所提供的数据，并借助数据的处理对每一个基准站实行定位；将所收集到的数据以某一种预定的格式进行转化，从而及时发放到用户指定的网络或设备中。数据的智能化处理也是CORS的关键技术，重要性明显。数据处理中心实时检测每一个基准站上传数据的同时，还可以不间断地连续性建模，同时构建一个虚拟性的参考站点。借助这一个站点实现对GPS观测值信息的分析，同时掌握其他基站点所呈现的坐标信息。根据流动站点的位置信息，实现自动化的模型建设，其自动化特性比较高。数据传输系统，主要是包含硬件设备与软件设备两个方面。在数据的传输过程中，每一个基准站一般是在管线专线的传输过程中起到数据的检测作用。用户系统，主要是为用户提供系统的操作以及信息数据的收集服务。这一系统的部件相对较多，整体可以划分为用户信息接收系统、定位系统、导航系统。按照测绘所需要的精准度要求，一般将服务规划为多个等级，例如米级、分米级、厘米级、毫米级等[2]。
2.地质测绘的重要性
在工程项目施工建设阶段中，地质测绘始终属于其中必不可少的工作项目。地质测绘所测出的数据信息，不仅可为后续各项工作的开展提供便利，也能够确保工程项目中不同工作环节有效地衔接在一起，从而大幅度降低突发事件的发生概率。在工程项目中，地质测绘的数据信息准确性越高，工程项目的建设标准和整体质量也会随之提升；地质测绘数据分析和处理得速度快，也能有效缩短生产周期。由此可见，地质测绘数据具有非常重要的作用。这就要求，在保证地质测绘数据信息本身的准确性和稳定性不受影响的前提下，在此基础上增加一项综合性的测量技术，以提高地质测绘工作的快捷性和准确性，从而确保整个工程项目的稳定运行。
3.基于CORS系统下GPS技术在地质测绘当中的理论概述
3.1 GPS技术的基本概念
GPS是一种集空间、地面控制、用户设备为一体的全球定位系统，许多带有GPS技术的应用软件和产品已经被广泛应用于社会生产和生活的各个领域内。GPS技术主要实现的基础是GPS定位技术，通过作用于特定的三维空间，将工作站的定位结果准确、快速地反映出来。RTK主要用于架设CORS系统中GPS接收机，对卫星进行连续不间断观测，并借助无线电传输设备将接收到的数据传送到工作站，保证数据信息的时效性。在收到GPS信号后，工作站根据观测数据进行计算，使其结果显示在流动站。然后再利用RTK进行精确定位，减小误差。这在很大程度上，提高了地质测绘成果的精度。由固定站和用户观测台组成RTK地质绘图，在已知地点安装基准站实施连续观测，同时保证观测位置无遮挡，不受其他物体的干扰。采用无线传输装置，基准站将观测结果发送到工作站，同时对GPS观测值进行相应处理，得到准确的三维坐标、制图信息[4]。
3.2 GPS技术在地质测绘中的应用步骤
在地质测绘当中，采用基于CORS系统下的GPS技术，必须遵循的几点基本步骤：首先数据信息输入。在采用GPS技g的过程中，应当优先输入相应的数据信息，并且在输入数据信息之前对这部分数据展开数字化处理。如果需要输入的数据量相对较大，就要采取相应的扫描技术来实现对于数据的自动化处理；如果数据量比较小，就可以采取人工的方式来进行输入。其次，数据信息编辑。在进行初步输入过后，其内部很可能会出现各种错误。这就需要根据工程项目的实际需求，来对出现错误的数据信息展开必要的编辑处理，并直接在GPS当中来实现对于数据信息的编辑处理。在对图形进行编辑的过程中，还要对其展开必要的校正处理，通过拼接或是改动的方式加以优化。在对数据信息的属性展开编辑时，则要确保其能够与大数据库之间进行对接。再次，数据信息储存。利用GPS技术能够将数据信息储存在相应的大数据库当中，还可以将这些数据信息储存在可以进行交流的数据库之中，以此来确保GPS技术能够有效发挥出自身作用。最后为数据信息的检索。GPS技术可以展开更加便捷的数据信息查询，这对于地质测绘工作的开展来说非常重要，使得地质测绘人员更好地对相关数据信息进行查询，降低地质测绘工作中各类失误的发生概率。
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GPS技术所具备的主要优点，就是能够实现对于地质测绘数据信息的全面分析，并且具体的分析类型也相对较多。通过这一技术的应用还可以提供出更加丰富的数据信息表现形式，比如折线图、柱状图以及饼状图等。这些都能够直观地展现出相应的分析结果，并利用打印机等设备将这一结果打印出来，为后续工程项目的开展提供基础。除此之外，在地质测绘中采用GPS技术时，还应当充分意识到GPS技术属于一种数据分析以及数据建模所用的工具。尽管其自身具备着多样化功能，但在运用阶段中却仍旧需要采取人为方式进行控制，再加上这种技术拥有着较为优异的工程数据信息处理能力，这也使其在地质测绘中得到了广泛的应用。在地质测绘中，有了GPS技术的支持，还需要工程师和测量员的专业技能。GPS技术只是一个处理数据的系统，还需要专业的人士进行指令的输入、系统的维护管理和输出数据的分析。比如，建筑类地质测绘主要有长度、宽度、高度、位置等地理空间信息，负责测量的工程师需要将这些基础数据转化为数字信息，经过GPS技术的转化和测量员给出的指令，输出需要的结果，以便工程师进行数据分析[5]。
4.基于CORS系y下GPS技术在地质测绘中的具体应用
4.1应用于地质控制测量
基于CORS系统下的GPS测量技术，无论是在测绘速度还是在精度方面都获得了极大的优化，有助于节省大量的人力、物力，具有较强的经济效益。在地质控制测量时，传统测绘方法需要满足观测点间通视的要求；同时，需要等边布设常规三角网，借助增设起始点的方式提升部分精度不够的区域。此种传统检查方式，非常容易被地形、地貌影响，同时还需要大量的人力、物力等，整体测绘精度非常低。可见GPS技术的应用对地质控制测量工作的重要作用与优势[6]。
4.2应用于界址点测量
在地质测绘中，界址测量的主要作用，就是通过获得的数据确定将进行测量的区域范围大小；而对应的测量信息，也可以更好地应用到标定测区位置中。在地测规程中，对于测绘界址点规定的误差限度、稳定程度，无论是理论分析还是经过实际测量，都足以证明了GPS技术应用后出现的误差，符合规定要求。在该技术作用下，通过实时定位测量，可以减少大量的工作。同时，测量范围也得到了进一步扩展，相比于传统方法表现出了明显优势。其中，被高大建筑物、山体遮挡的区域，由于无法有效接收无线电信号、卫星信号，严重阻碍了测量工作。对此，只需要单独使用GPS技术就可以解决此问题。而对于没有信号遮挡的区域，可以使用GPS技术，应用到地形测绘、地物界址点等；而存在信号遮挡的区域，可以运用GPS技术先绘制出整体框架，而后再利用全站仪补充测绘[7]。
在界址点放样测量工作中，基于CORS系统的GPS测量技术被广泛应用。相比于以往传统测绘方法程序复杂、低效率的情况，使用RTK技术放样凸显出明显的优势，在操作上非常简单，在电子手簿中输入坐标，而后GPS接收机就会做出提示，帮助工作人员准确找到放样点具体位置，极大地提高了工作效率，简化了工作程序[8]。
4.3应用于地质细部测量
地质细部测量工作，主要的测定内容包含了土地的权属界址点、界址线、土地形状、土地位置、土地数量。虽然GPS测绘技术的使用，与传统测绘方法相比具有一定优势，但在细部测量过程中也出现了诸多不足。比如，该技术的使用需要较强传播电子信号。所以，如果测量区域被高大建筑物、山体等遮挡，则会严重降低测定精度，甚至无法实现测量。对此，需要配合全站仪等光学测绘仪器共同使用。在地质细部测量中利用GPS技术需要注意几个问题：
4.3.1由于有效作业距离有限，如果测量精度为亚米级，则需要将基准站、流动站的距离控制在50km范围内；如果精度为厘米，则距离控制在20km内[9]。
4.3.2对于信号中断、干扰等状况，当初始化后，为检验初始化结果是否正确，应当重测附近控制点。
4.3.3要尽量避免信号干扰、遮挡等情况，与信号发射塔、高压电线、强噪音区等区域保持一定的距离，要确保施测点周围一定角度内无遮挡物。
4.4.4对于基准站和流动站，需要保证至少有4个以上公共卫星；虚谷内、密林间等卫星信号较弱的区域，则不适用GPS技术。
5.结语
随着信息化技术在地质测量工作中的广泛普及与应用，现代化测绘工作摆脱了传统测绘技术精准性不高、效率低下、操作复杂等特性的束缚，采用基于CORS系统下的GPS测量技术，为我国地质测绘工作带来了巨大的便利。后续我国在GPS测量技术基础上研发的数字测绘技术，更是对GPS测绘技术的一种升级和优化。将其二者同时应用于地质测绘领域中，不仅提高了工程测量的精确度和工作效率，也为我国地质测绘事业的可持续发展做出了重要贡献。
参考文献：
[1]储修林.地质测绘技术在矿产资源开发利用与监测中的应用研究[J].地矿测绘， 2021， 37（2）： 49-52+60.
[2]柳生阳.现代测绘技术在地质矿产测绘中的应用探究[J].内蒙古科技与经济， 2021（11）： 97-98.
[3]张宁. GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用探究[J].矿业装备， 2021（3）： 152-153.
[4]邓丽.三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的综合应用探讨[J].世界有色金属， 2021（8）： 159-160.
[5]白鹏.数字化测绘技术在地质勘查工作中的发展应用研究[J].华北自然资源， 2021（2）： 78-79.
[6]谭建中. GPS-RTK测绘技术在矿山地质测绘中的优势分析[J].中国金属通报， 2021（4）： 151-152.
[7]李兴. GPS技术在地质工程勘查测绘中的应用探究[J].世界有色金属， 2021（6）： 149-150.
[8]刘晗怡.测绘地理信息技术在地质工程测绘中的应用探讨[J].世界有色金属， 2021（6）： 157-158.
[9]高隽，孔媛政，等. GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用[J].中国金属通报， 2021（3）： 141-142.
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