所屬欄目:礦業(yè)論文 發(fā)布日期:2013-01-04 09:22 熱度:
摘要:地質(zhì)測繪工作作為一項十分復(fù)雜且工作量極大的工程,在現(xiàn)代國家的環(huán)境與資源等領(lǐng)域中占據(jù)著舉足輕重的地位。近年來,科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展以及經(jīng)濟的迅猛推進,地質(zhì)測繪工作的進行與發(fā)展面臨著與日俱增的壓力。要想提高地質(zhì)測繪工作的質(zhì)量與競爭力,就必須在已有技術(shù)基礎(chǔ)上加以改進,本文重點介紹了地質(zhì)測繪技術(shù),在此基礎(chǔ)上提出了一些改善措施。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)測繪,測繪技術(shù),改進
地質(zhì)測繪(surveying and mapping for geology),是為進行地質(zhì)調(diào)以及礦產(chǎn)勘查和成果圖件的編制所涉及的全部測繪工作的總稱。地質(zhì)測繪對于國家的礦產(chǎn)資源以及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)有著至關(guān)重要的作用,影響了整個國家的建設(shè)進度以及質(zhì)量。地質(zhì)測繪主要包括地質(zhì)點測量、地質(zhì)剖面測量、物化探測量、礦區(qū)控制測量、礦區(qū)地形測量、勘探網(wǎng)布測以及勘探工程定位測量等等工作。
長期以來,我國的地質(zhì)測繪主要依靠經(jīng)緯儀、平板儀、水準儀——“老三儀”進行開展工作的,對于新技術(shù)的應(yīng)用相對比較有局限性。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代測繪技術(shù)正在逐步地擴大應(yīng)用,基于新型技術(shù)的廣泛應(yīng)用,我國的地質(zhì)測繪工作正在向“老三儀”告別,走向一個新的地質(zhì)測繪時代。
衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)是現(xiàn)代測繪技術(shù)的核心。在這三種新型技術(shù)中,衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)和遙感技術(shù)是航天、衛(wèi)星、傳感器、現(xiàn)代通信以及計算機技術(shù)等高新技術(shù)集合而成的新型綜合技術(shù);地理信息系統(tǒng)技術(shù)則是計算機、數(shù)據(jù)庫以及空間分析與模擬技術(shù)等的綜合。
一、 GPS技術(shù)
GPS即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning System),該技術(shù)最初是由美國國防部開發(fā)的并且投入使用的,主要是利用人造衛(wèi)星所發(fā)射出來的訊號以三角測量的原理進行計算,得出收取信號的一方在地球上的確切位置的一種技術(shù)。GPS采用的是全球性地心坐標系統(tǒng),坐標原點為地球質(zhì)量中心。
與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比較而言,GPS測量技術(shù)無論是在速度、精確度還是在操作程序以及費用等方面都表現(xiàn)出了很大的優(yōu)越性。不僅如此,GPS測量技術(shù)基本上取消了傳統(tǒng)的測距、測角等工作程序,并且能夠有比較大的測量范圍。
地質(zhì)測繪的工作內(nèi)容十分復(fù)雜,而且,地質(zhì)測繪工作所受的影響因素也比較多,持此之外,其結(jié)果對精確性、技術(shù)性的要求相對較高。運用GPS技術(shù)進行地質(zhì)測繪工作時,往往具有定位速度快、成本低的特點,而且運用該技術(shù)不會受任何天氣的影響,點間無需通視以及不用建標的優(yōu)點,都會在速度以及質(zhì)量上有一個提高。地質(zhì)測繪使用GPS技術(shù),一般有靜態(tài)相對定位和實時動態(tài)相對定位兩種模式,靜態(tài)相對定位操作流程比較簡單,只需將多臺地面接收裝置排列成線,同步觀測即可,專業(yè)技術(shù)人員對得到的結(jié)果進行處理。載波相對觀測量則是使用實時動態(tài)相對定位技術(shù)的依據(jù),一般情況下,選取點位較為精確的控制點作為測量工作的控制基站,并且通過安裝一臺或多臺地面連續(xù)接收裝置連續(xù)觀測不同角度傳送的實施動態(tài)信息。
在GPS系統(tǒng)中,計算機繪圖和虛擬現(xiàn)實技術(shù)是必不可少的。計算機對于使用GPS技術(shù)測得的結(jié)果進行虛擬模擬,快速、有效地得到一系列三維圖像。該三維圖像就能夠在計算機屏幕上十分清楚地顯示地質(zhì)測繪的全部流程。另外,在進行測繪工作之前,必要的流程模擬工作分析是十分有必要的,同時也是保證測量方案的可操作性、技術(shù)性和安全性能能夠得到提高的決定條件。由此可見,無論是測繪工作之前的模擬流程工作,還是對GPS所測得的結(jié)果的統(tǒng)計與分析,計算機的應(yīng)用都是不可缺少的,計算機技術(shù)不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)工作的需要,還能夠得到虛擬現(xiàn)實技術(shù),對保證GPS測量技術(shù)在地質(zhì)測繪中發(fā)揮應(yīng)有作用起到了極為重要的作用。
二、遙感技術(shù)
近一、二十年來,遙感技術(shù)獲得了飛速發(fā)展,這種發(fā)展主要表現(xiàn)在新型傳感器的研制和應(yīng)用的日新月異。由于計算機技術(shù)、光電技術(shù)以及航天技術(shù)的迅猛發(fā)展,遙感技術(shù)也進入了一個正在進入一個能快速、及時提供多種對地觀測海量數(shù)據(jù)的新階段及應(yīng)用研究的新領(lǐng)域。
我國的資源一號衛(wèi)星是我國與巴西共同研制成功的,于1999年10月14日發(fā)射成功并經(jīng)測試轉(zhuǎn)入應(yīng)用。該衛(wèi)星獲取的我國境內(nèi)的遙感數(shù)據(jù)由北京、廣州和烏魯木齊三個地面接收站接收。現(xiàn)在,資源二號衛(wèi)星正在軌運行,這將會為我國遙感事業(yè)的發(fā)展以及在國民生活中的應(yīng)用提供地面分辨率更高的衛(wèi)星影像。
通俗的講,測繪就是測量并且依據(jù)測量結(jié)果繪制地圖。計算機技術(shù)及測繪技術(shù)不斷發(fā)展,以現(xiàn)代的眼光看測繪,測繪已經(jīng)遠遠不再是傳統(tǒng)固有模式。目前,信息化工作已經(jīng)在我國的許多機構(gòu)和部門中蓬勃開展起來,國家測繪近年來完成了1:400萬、1:100萬、1:25萬以及全國七大江河流域洪災(zāi)重點防范區(qū)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè),并且致力于在數(shù)年的時間內(nèi)推進并完成15萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)。就想是社會向前發(fā)展,地質(zhì)也不會一成不變,相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫的建設(shè)并不代表工作完成,其更新才是重頭戲。利用衛(wèi)星影像技術(shù)獲取數(shù)據(jù)具有周期短、所需經(jīng)費不高等特點,利用衛(wèi)星獲取遙感影像,通過計算機的處理以及分析應(yīng)用,才可以達到更新數(shù)據(jù)庫的目的。
由于新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn),新型傳感器也越來越多樣化,除去有框幅式可見光黑白攝影、多光譜攝影、彩色攝影、彩紅外攝影、紫外攝影等,還有全景攝影機、紅外掃描儀,紅外輻射計、多光譜掃描儀、成象光譜儀,CCD線陣列掃描和矩陣攝影機、微波輻射計、散射計,合成孔徑雷達及各種雷達和激光測高儀等等傳感器的應(yīng)用。利用現(xiàn)代計算機技術(shù)能夠講傳感器形成的多級空間分辨率的影象序列排列成金字塔狀,利用傳感器的全方位立體空間的多樣數(shù)據(jù),趨向于高分辨率,計算機就可以處理使其反復(fù)獲取的同一地區(qū)的影象數(shù)據(jù)多重比較,通過對比以及模擬虛像技術(shù)獲得具有空間利用特性的地質(zhì)測繪數(shù)據(jù)結(jié)果。
遙感技術(shù)可以獲取地面的三維信息,使用最為廣泛的方法就是立體攝影測量了。雷達衛(wèi)能夠全天時、全天候以及不受云霧等惡劣天氣和夜暗影響的種種特性,都決定了遙感技術(shù)的更廣泛的應(yīng)用,隨著雷達遙感技術(shù)的不斷發(fā)展,新型合成孔徑雷達(SAR)也被用作立體攝影測量。但是由于斑點噪聲,合成孔徑雷達技術(shù)的使用會受到影響。近年來的干涉合成孔徑雷達技術(shù)(INSAR),可以有效的避免斑點噪聲的影響,可以更有效、高效的完成地質(zhì)測繪的工作。
三、地質(zhì)測繪技術(shù)的發(fā)展
3.1大地控制測量技術(shù)
地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)是控制測量,測量區(qū)地質(zhì)布設(shè)平面控制的方法主要有以下兩種:在國家一、二等三角控制的情況下進行三、四等三角點的加密;在國家一、二等三角點下不能加密情況下布設(shè)獨立的三、四等三角或五秒小三角鎖網(wǎng)作為測區(qū)基本“平面控制”。由于載波靜態(tài)相對定位技術(shù)(多臺GPS接收機結(jié)合處理軟件)的引用,通視條件以及距離等已經(jīng)不再會影響精密控制的測量精度了。控制測量無論是在工作模式、工作效率還是在工作結(jié)果準確度上,都有了很大的改觀。取得了比較理想的效果。傳統(tǒng)的對控制測量成果的平差計算,是通過對數(shù)表進行人工計算的,使用該方法,進度慢、差錯多都會影響結(jié)果的可靠性。但是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代普遍運用計算機軟件對該結(jié)果進行處理,例如GPS后處理軟件、控制精靈等等,在工作的同時還能夠提高效率并且減少誤差幾率,是不錯的選擇。地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)工作之后,才能夠更好的為地質(zhì)測繪工作鋪好道路。
3.2地形測量技術(shù)
地質(zhì)測繪工作最為重要的任務(wù)就是地形測量。傳統(tǒng)的測圖方法,是以大平扳儀測圖,至今為止仍然是地質(zhì)測繪作業(yè)時普遍采用的手段之一。但是全野外數(shù)字化測量逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位,全站儀、RTK技術(shù)的應(yīng)用大大提高了工作效率。
結(jié)束語:
計算機技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,極大地影響著現(xiàn)代地質(zhì)測繪科學(xué)的發(fā)展。主要表現(xiàn)在測繪新技術(shù)的技術(shù)綜合程度提高,與計算機等各專業(yè)學(xué)科交叉與滲透性能的增強,測繪學(xué)與其它門類科學(xué)的聯(lián)系的增強。相信不久的將來,地質(zhì)測繪將成為構(gòu)建“數(shù)字地球”、“數(shù)字中國”的主力軍。
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文章標題:地質(zhì)測繪技術(shù)淺析
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