手持式GPS在地質勘查測量中的應用
基礎科學
作者：馬廣龍 張洪亮 呂新
摘要 本文首先簡單的介紹了手持式GPS定位技術的基本原理，以及手持式GPS技術在地質勘查測量中的應用以及在應用的時候應該注意的一些問題。
關鍵詞 手持式；地質勘查；測量
中圖分類號P62 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）77-0115-01
1 GPS定位技術的基本原理
GPS在得到待定點的空間位置的時候，根據的是接收並且數據處理衛星發射的信號。GPS的主要功能是精密的三維導航和定位，並且不容易受到幹擾，具有良好的保密性。其中地麵監控站、空間衛星星座和用戶設備這三個部分組成了GPS係統。
主控站、檢測站、注入站是GPS地麵監控站的組成部分。主控站在在對各衛星的軌道參數和鍾差參數進行計算的時候，主要依據的是各監測站對GPS衛星的觀測數據，然後把這些編製成導航電文的數據傳送到注入站，最後注入到存儲器中。工作衛星和在軌備用衛星是GPS空間衛星星組的重要組成部分，一共有24顆衛星，其中工作衛星有21顆，在軌備用衛星有3顆。這些衛星在傾角為55℃的軌道平麵內均勻的分布著。衛星在向廣大用戶發送導航定位信號的時候，一般用的是L波段的兩個無線電載波。衛星之所以能夠成為一個動態地已知點，是因為衛星的位置信息在導航的定位信號中包含著。GPS接收機、數據處理軟件等是GPS用戶設備的主要組成部分。利用GPS用戶設備求得測站點的三維坐標的方法是：首先處理GPS接收機捕獲到的待測衛星的信號，在實現高精度測量的時候，采用的是L1和L2載波相位觀測值，求接收機之間的一次差的時候，利用的是載波相位測量局域差分法，然後求得衛星觀測曆元和接收機之間的二次差，待定基線的長度就是通過計算這兩次差分而得到的。最後再經過一係列的解算和網平差，利用計算機和相應的軟件求得三維坐標。
2 手持式GPS在地質勘察測量的應用
1）選點、埋石。技術設計的時候，一定要按照要求使布設的控製點在保證圖形結構的前提下將整個測區均勻的覆蓋。另外控製點與已知控製點的距離要小於10km。要有顯著的點位目標和開闊的視野，這樣在安裝接收設備的時候比較方便。為了避免遮擋或者吸收GPS的信號，障礙物不能存在在視場周圍大於15°的區域。為了使GPS信號不受到電磁場的幹擾，應該使大功率無線電發射源和高壓線遠離點位。為了使多路徑效應的影響減少，點位的選擇也應該遠離大麵積的水域和其他的能夠給衛星信號接收帶來影響的物體。另外在選擇點位的時候，盡量要注意有方便的交通，還要對觀測手段與觀測地方的擴展有利；
2）野外觀測。在野外觀測時，首先要對觀測的時間進行合理的安排，然後填寫計劃時段表，使測量員測站的行程有明確的指示。在安排觀測的順序的時候，最佳的方法是邊連式。另外還要把儀器架設在需要觀測的點上，然後把儀器架上基座進行整平。在調整焦距的時候，一定要根據儀器的高度和操作員的視力調整到合適的焦距，使對中上有像差的現象不會發生。在安裝好了GPS天線盤後，要確定天線盤的指示方向是北方。測量並且記錄GPS天線盤在三個方向的高度。在開機前一定要保證各部件都已經固定的完好。數據下載和內業計算機最重要的信息記錄是手，記錄的是整個外業觀測的過程。在記錄的時候，一定要注意點名、序號、開關機時間、點號、天線高度、儀器編號必須記錄正確。緯二路防止出現意外的狀況，在儀器旁邊必須有GPS人員監督，特別讓及時的查看是否有持續接收的數據，電池剩餘的電量是否充足。如果發現儀器中有位移或者傾倒的現象，或者出現斷電的現象，應該立即采取相應的措施來及時的解決。每次出現意外需要關機然後重新開機的，都應該及時的記錄開關機的時間；