【手持GPS在东莫扎抓矿区工作中的应用】军用手持gps

时间：2019-03-30 03:25:09　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要： GPS作为野外定位的最佳工具，在户外运动中有广泛的应用，介绍了手持GPS在东莫扎抓矿区野外地质勘探、化探及地质填图工作中的应用，并对精度情况进行了探讨。　　关键词： GPS；地质勘探；化探；地质填图；应用
　　中图分类号：TD8 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）07-0042-02
　　0引言
　　GPS定位技术以其精度高，全天候，成本低，效率高等特点被广泛应用于测绘及其它领域。利用GPS可以精确地测得任意地面点的二维或三维坐标并进行导航。GPS接收机的定位精度一般能达到±10m，但经参数校准后，手持GPS接收机单点定位精度优于±1～5m，本文笔者在东莫扎抓矿区野外地质勘探、化探及地质填图工作中对手持GPS接收机的功能进行了充分的应用。
　　1手持GPS
　　1.1 GPS接收机原理其参数设定及参数校正GPS接收机原理其参数设定在GPS说明书有介绍，笔者在这里不做过多累述，主要讲参数校正。首先在矿区选定3个以上已知控制点，用GPS测量坐标，多观测几个数据，求出平均值，使平均值与已知点理论坐标比较，求出改正值DX、DY、DZ。在地图基准设定中选择“User”，然后输入DX、DY、DZ。参数DA、DF的值在GPS说明书中查到，由于受各种因素的影响，参数DX、DY、DZ应该进行修正。修正的工作就是参数校正。
　　1.2 东莫扎抓矿区GPS参数的测定首先用上述方法对GPS的参数设定，然后在D008、D010、D011、D014、D017控制点上进行参数测定，与已知坐标对比，求出改正参数。其理论坐标及GPS测量坐标见表1。
　　
　　注：从表1可以看出，ΔX为矿区控制点坐标与GPS测量坐标在横坐标x上的偏差，ΔY为矿区控制点坐标与GPS测量坐标在y上的偏差，ΔS为GPS测量点与矿区控制点在距离上的偏差，ΔH为矿区控制点高程与GPS实测高程之差值；下同。从以上表中可以看出，GPS测量出的高程变化较大，GPS的高程测量精度较低，但本次矿区工作对高程没有较高要求，所以本次对高程不进行讨论。另外从上表的数据中求得校正参数为ΔX=+40，ΔY=+2，然后将此参数设置到GPS中进行测量，就能得到较为准确的北京54坐标。
　　1.3 参数校正后所测坐标与已知坐标对比及误差分析为了对所取得的改正参数进行验证，从测量已知点中选择点位D008、D010、D011、D014、D017点，首先对手持GPS接收机进行参数改正，改正参数取DX=+40、DY=+2、DZ=0，再测定已知点的坐标，其测定结果分别见表2。
　　
　　从表2中可以看出，点位误差均在0.4～1.0m之间，精度符合要求。
　　2GPS在地质勘探中的应用
　　钻孔、槽探布设：矿区中的钻孔及槽探放样传统的作业方法是：按设计坐标，用计算器计算出已知点与放样点的水平距离及方位角，把仪器架在已知控制点上，用全站仪极坐标法或经纬仪配合测距仪进行布设。用此方法如地形条件好，通视好，此法比较实用，如遇到像本矿区海拔在4500米以上，地形复杂，切割深，碎石流较多，人难以通行，再加上通视困难，那就在矿区范围内不停选点，点与点之间通视，所需人力、物力多，现在有了手持GPS，解决钻孔、槽探布设就很方便。在东莫扎抓矿区布设钻孔、槽探时我们摸索出一种办法：对GPS进行上述参数校正后，在矿区控制点测量、在GPS中输入钻孔及槽探的设计坐标并导航，以看设计图进行行走，当GPS上出现“到达目的地”，这是慢慢移动直到GPS测量数据与设计数据误差很小时，测出此点坐标，并展到地形图上进行判断、检验，若测的坐标正确，展点时，两点重合，若不重合，继续移动测量，直到孔的具体位置，打上木桩，做出记号，告诉修路队修路平场，当修路平场完成后，测量人员再用仪器精确测量位置，用此方法能快速，高效地完成钻孔及槽探布设，不耽误施工队的工期，起到了事半功倍的效果。
　　3GPS在化探方面的应用
　　3.1 GPS每秒更新一次坐标信息，所以可以记载自已的运动轨迹。足迹点的采样有自动和定时两种方式，自动采样是GPS自动决定足迹点的采样方式，一般情况下只记录方向转折点，长距离直线行走时不记点；定时采样可以规定采样时间间隔，比如30秒、1分钟、四分钟或其它时间，每隔设定的时间记一个足迹点，在足迹线页面上可显示运动轨迹的水平投影位置。
　　3.2 手持GPS航迹监控为了监控采样点的是否到位情况，在东莫扎抓矿区1：5万水系沉积物测量工作中投入的GPS，必须选择开启记录航迹功能，设置20～40s为一个航迹时间间隔，对每个采样点均进行采样点号、坐标及航迹存储[1]。每天野外工作结束后，有专门的计算机操作人员将手持GPS中的采样点及航迹数据下载到计算机以便后续处理工作。从以上可知在野外化探扫面即水系沉积物测量采样工作中，GPS显示了它的优越性，采用航迹监控保证了采样位置的准确性、可靠性，从而保证了采样质量。
　　4GPS在地质填图中的应用
　　在东莫扎抓矿区内，用手持GPS定点进行了1：1万地质草测，为提高测点点位精度，利用前述方法对各参数进行设定：中央子午线93°、东偏500km、比例参数取1.0、DX=+40、DY=+2、DZ=0、DA=- 108、DF=0.0000005。由于矿区地形复杂、在用手持GPS接收机进行测点时，为保证定位精度，先把GPS放在点位上，多放一段时间，等信号好，性能稳定时，多测量几个数据，最终取平均值，单点定位精度控制到±2m，能完全满足矿区地质工作的需要。
　　4.1 标定地质点为了提高手持GPS接收机单点绝对定位的精度，必须对GPS接收机的参数进行校正，并且在一个测点上进行多次定位，然后求取数据的平均值作为最终的定位结果。
　　4.2 补点补点工作是在主要的地质填图结束后，对地形图进行检查，看图面上的点位能否满足填图要求，如不能满足，把需要补的点的坐标量算出来，利用GPS导航功能进行补点。
　　5结论
　　①经过野外工作实践，GPS在钻孔及槽探布设、航迹监控、地质填图等方面的应用，提高了工作效率，节省了时间，达到了事半功倍的效果。②对GPS参数的测定、设置以及在东莫扎抓矿区中的应用，证明手持GPS接收机能保证点位精度问题，从而满足矿区工作的需要。③通过航迹监控，保证了采样点到位，杜绝了采样人员采弄虚作假的问题。
　　参考文献：
　　[1]李树军，牛丽新，王文明.GPS在1∶5万水系沉积物测量中的应用[J].黄金科学技术，2006，14（3）：35-37.
　　[2]冯治汉，叶得金.化探野外工作中GPS和GIS的应用[J].地质与勘探，2002，38（2）：75-77.
　　[3]GB/T18341-2001《地质矿产勘查测量规范》.

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