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GPS和全站仪在地质工程测量中应用【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CAD1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 用于髙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IT、IIT、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一一导线法相比，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：⑴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.。