淺議新時期地質測繪技術與發展

論文類別:理學論文 > 地質學論文
論文作者: 楊玉全
上傳時間:2009/12/11 14:35:00

摘 要:隨着測繪技術的現代化,地質测繪的技術方法和技術手段也將逐步更新換代。本文對新時期現代地质測繪技術進行了分析探討。
關键詞:測繪技術;地質;GPS
    地質測绘長期依靠經緯儀、平板儀、水準儀“老三儀”進行工作,新技術的應用较局限。在未來的發展中,隨著現代測繪技術的逐步擴大應用,向“老三儀”告別的時代已經到來。  現代測繪技術的核心是衛星導航定位技術、遙感技術和地理信息系統技術。其中,衛星導航定位技術和遙感技術是航天技術、衛星技術、传感器技術、現代通信技術、計算機技術等高新技術綜合集成的結果,地理信息系統技術是計算機技術、數據庫技術、空間分析與模擬(虛擬现實)技術綜合集成的結果。因此,現代測繪技術是空間技術和信息技術等現代高新技術的綜合集成,也是国家高新技術的重要组織部分。
    1工程地質測繪
    工程地質測繪是岩土工程勘察的基礎工作,在諸项勘察方法中最先進行。按一般勘察程序,主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此项工作。但在詳細勘察階段為了對某些專門的地質問題作補充調查,也進行工程地質測繪。
    工程地質测繪是運用地質、工程地質理論,對與工程建設有關的各種地质現象進行觀察和描述,初步查明擬建場地或各建築地段的工程地質条件。將工程地質條件諸要素采用不同的顏色、符號,按照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上,並結合勘探、測试和其他勘察工作的資料,編制成工程地質圖。這一重要的勘察成果可對場地或各建築地段的穩定性和適宜性作出評價。
    工程地質測繪所需儀器設备簡單,耗費資金較少,工作周期又短,所以測繪工作在结合巖土工程時應力圖通過它獲取盡可能多的地質信息,對建筑場地或各建築地段的地面地质情況有深入的了解,並對地下地質情況有較準確的判斷,為布置勘探、測試等其他勘察工作提供依據。高質量的工程地質測繪還可以節省其他勘察方法的工作量,提高勘察工作的效率。
    根據研究內容的不同,工程地質測繪可分為綜合性測繪和專門性測繪兩種。綜合性工程地質測繪是對場地或建筑地段工程地質條件要素的空間分布以及各要素之間的內在聯系進行全面綜合的研究,為編制綜合工程地質圖提供資料。在測繪地區如果從未進行過相同的或更大比例尺的地質或水文地質測繪,那就必須進行綜合性工程地質測繪。專門性工程地質測繪是對工程地質條件的某一要素進行專門研究,如第四紀地質、地貌、斜坡變形破壞等;研究它們的分布、成因、發展演化規律等。所以專門性測繪是為編制專用工程地質圖或工程地質分析图提供資料的。無論何種工程地質測繪,都是為工程的設計、施工服务的,都有其特定的研究目的。
    2現代测繪技術
    2.1全球定位系統(GPS)的發展
    GPS即全球衛星定位系統(Global Positioning System)。它最初是由美國國防部開發的,利用離地面約兩萬多公裏高的軌道上運行的24顆人造衛星所發射出來的訊号,以三角測量原理计算出收訊者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐标系統,坐標原點為地球質量中心。
    美國於上世紀70年代開始研制GPS,1994年全面建成,目前在地球上空已有27顆衛星(包括3顆備份衛星)在運行,軌道高度為20200公裏。GPS自问世以來,充分顯示了其在無線导航、定位領域的霸主地位。
    2.2遙感技术的發展
    遙感技术在近一、二十年內飛速發展,这種發展主要表現在新型傳感器的研制和應用的日新月異,其发展的特點如下:
    ①不斷研制新型传感器,既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,又有全景攝影機、紅外掃描儀,紅外輻射計、多光譜扫描儀、成象光譜儀,CCD线陣列掃描和矩陣攝影機、微波輻射計、散射計,合成孔径雷達及各種雷達和激光測高仪等。②形成多級空間分辨率影象序列的金字塔,以提供從粗到精的觀測數據源。傳感器的研制在向更高的空間分辨率方向發展的同時,也向全方位的立體觀測能力方向發展。③可反復獲取同一地區影象數据的多時相性。一般是空間分辨率低的而時間分辨率高。  遥感多時相性,提供了人們長期、系統和動態研究地球表面的變化及其規律的可能性。  
    2.3地理信息系統的發展
    從系統角度看,在未來的幾十年內,地理信息系統(GIS)將向著數據標準化(Interoperable GIS)、數據多維化(3D&4D GIS)、系統集成化(Component GIS)、系統智能化(Cyber GIS)、平臺網絡化(Web GIS)和應用社會化(數字地球DE)的方向發展。
    Interoperable GIS 互操作地理信息系统(Interoperable GIS)是GIS系統集成平臺,它实現在異構環境下多个地理信息的系統或其應用系統之間的互相通信和協作,以完成某一特定任務。
3D&4D GIS 三維(四維)地理信息系統(3D&4D GIS)目前研究重點集中在三維數據結構的設计,優化與實現,以及体視化技術的運用,三維系統的功能和模塊設計等方面。
    Com GIS 面向对象和構件技術的地理信息系統(Com GIS)是把GIS的功能模塊劃分為多個控件,每個控件完成不同的功能,通過可视化的軟件開發工具集成起來,形成最終GIS應用。
    Web GIS 基於WWW的地理信息系统(Web GIS)是利用Internet技術在Web上發布空間信息供用戶瀏覽和使用。Digital Earth 它是對真實地球及其相關現象統一性的數字化重现和認識,其核心思想是用數字化手段統一地處理地球問題和最大限度地利用信息資源,從而完成數字地球的核心功能,光纜、衛星通信技術以及計算機網絡等技術則完成海量空章数據的傳輸任務。 免費論文下载中心 http://www.hi138.com     3地質測繪技術發展
    3.1大地控制測量
    控制測量是地質测繪的基礎,地質礦区布設平面控制的方法,一是在國家一、二等三角控制下进行三、四等三角點的加密,另一是在國家一、二等三角點下不能加密情况下布設獨立的三、四等三角或五秒小三角鎖網作為矿區基本“平面控制.獨立的三角鎖網必須測定鎖網的起算邊長。我單位在上世纪末期引入載波靜態相对定位技術即多臺套GPS接收機結合後處理軟件以来,精密控制測量就不再限制於通視條件、距離条件這些因素,控制測量的工作模式有了很大的改觀,對於相對獨立斷點分布的礦區工程點不再需要長远距離的測三角鎖從其他地方引入控制點,只需從起算點采用邊點連接跳躍式地可以直接引入到測區,極大地簡化了工作步驟,節省了時間和人力。對於內部範圍不大的測区來說,采用光電測距儀、全站儀進行三角鎖、導線的測量,生產效率比丈量基線也提高幾十倍。所以對于小範圍測區來講,光電測距(半站儀、全站儀)除測定起算邊外,還應用於測邊網、測距導線代替常規的測角網。
    大地控制測量成果的平差計算,以往用对數表人工計算,進度慢、差錯多,現在也普遍引入計算机軟件進行處理,象GPS後處理軟件、控制精靈等等,又提高效率也減少誤差出現的幾率,所以在短時間內就得到了很大的普及。
    3.2地形測量技術
    地形測量的加密圖根控制,傳統的方法是在礦區基本控制點下布設測角圖根線形鎖及測角交會點,現在则采用導線測量、GPSRTK模式,極大地减少工作量,也提高了精度。
    地形測量是地质測繪工作重要的任務,長期以來的測圖方法,以大平扳儀測圖,至今在大比例尺地形測圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導地位的已經是全野外數字化測量了,采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬,完全不可同日而語了。
    以我單位近幾年在緬甸、印尼找礦項目中所進行的地形測量,工程点測量為例,兩年內在緬甸就完成了1:2000地形測量200平方公裏,1:500地形圖10平方公裏,600多個工程點測量;在印尼完成了1:2000地形圖50平方公裏,1:2000水下地形測量5平方公裏,工程點近千個。這在以前的测量技術下不是10幾個人在这麽短的時間內可以完成的,因为我們大量采用了GPS技術,RTK,水下測量儀,全站儀等全野外數字化測圖手段,極大地提高了工作效率,出色地完成了測量任務,得到了合作方的認可。
    4结語
    現代科學技術發展的綜合化整體方向极大地影響著現代測绘科學的發展趨勢,這種趨勢表現在现代測繪新理論的概括性增強,测繪新技術的技術綜合程度提高,各专業學科之間的相互交叉與滲透,測繪學與其它門類科學的聯系增強加大,测繪學吸收和移植其它学科成果的速度加快,這種學科內外的綜合化發展,將使現代測繪學不斷開拓出新的領域。測繪將成為構建“數字地球”、“數字中國”的主力軍。

參考文獻


[1]曹幼元,賀躍光. PDA GPS在地質測繪中的應用[J].測繪技術裝備,2005,(4).
[2]魏建華,張展,許月光.工程地質測繪中的幾個研究对象[J].黑龍江水利科技,1999,(4).
[3]周新力,羊春华.導航型GPS在地質工作中應用前景的初步探討[J].邵陽學院學報(自然科学版),2004,(2).
[4]劉善军,尹力軍.GIS及在地礦業中的应用[J].河北理工學院學報,1999,(S1). 免费論文下載中心 http://www.hi138.com
下载论文

論文《淺議新時期地質測繪技術與發展》其它版本

地質學論文服務

網站聲明 | 聯系我們 | 網站地圖 | 論文下載地址 | 代寫論文 | 作者搜索 | 英文版 | 手機版 CopyRight@2008 - 2017 免費論文下載中心 京ICP备17062730号