论文部分内容阅读
摘要:本文主要探讨了我国地质测绘技术在新时期的发展形势下的应用和进一步发展的相关问题。文章首先分析了工程地质测绘的相关概念,继而详细分析了常用的几种现代地质测绘技术,最后对地质测绘技术的发展做出了展望,指出了在未来的地质测绘工作中,还将会有更多的地质测绘技术被不断的研发和应用,从而促进我国地质事业的快速发展。
关键词:新时期 地质测绘 测绘技术 发展前景
信息时代的科技进步与发展,直接带动了地质测绘技术的改革与完善。在传统的地质测绘工作中,一般都是采用经纬仪、平板仪和水准仪进行地质勘查测绘。这种传统的测绘技术在使用中会受到地理条件、气候条件等多方面因素的限制,适用范围较小,且测量所得数据误差较大,很难满足现代社会对地质测绘数据的精确度需求。在此情况下,必须要对地质测绘技术进行改革完善,而采用现代地质测绘技术显然已经成为技术发展的必然趋势。目前在地质测绘的工作中,应用较为普遍的现代地质测绘技术主要有卫星导航定位技术、遥感技术以及地理信息系统技术等。以下本文就来分析这些现代地质测绘技术在新时期下在地质测绘工作中的应用与发展。
1、工程地质测绘
在现代地质工程的勘查中,测绘是一项基础且重要的勘查内容,其对于后期的岩石工程勘查、水文状况勘查等等多个勘查项目都起到一定的辅助作用。因此,做好工程地质测绘工作是非常有必要的。一般来讲,工程地质测绘是运用地质、工程地质理论,对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述,初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号,按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上,并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料,编制成工程地质图。
工程地质测绘所需仪器设备简单,耗费资金较少,工作周期又短,所以测绘工作在结合岩土工程时应力图通过它获取尽可能多的地质信息,对建筑场地或各建筑地段的地面地质情况有深入的了解,并对地下地质情况有较准确的判断,为布置勘探、测试等其他勘察工作提供依据。高质量的工程地质测绘还可以节省其他勘察方法的工作量,提高勘察工作的效率。
2、现代测绘技术
在长期的应用与发展中,地质测绘技术水平有了很大的提高,且随着科技的不断发展,测绘技术也在不断向着高科技靠拢。并发展形成了一些行之有效的测绘技术,目前常用的主要有以下几种:
2.1全球定位系统(GPS)的发展
GPS即全球卫星定位系统(Global Positioning System)。它最初是由美国国防部开发的,利用离地面约两万多公里高的轨道上运行的24颗人造卫星所发射出来的讯号,以三角测量原理计算出收讯者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐标系统,坐标原点为地球质量中心。
2.2遥感技术的发展
遥感技术在近一、二十年内飞速发展,这种发展主要表现在新型传感器的研制和应用的日新月异,其发展的特点如下:
①不断研制新型传感器,既有框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影,又有全景摄影机、红外扫描仪,红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪,CCD线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计,合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等。②形成多级空间分辨率影象序列的金字塔,以提供从粗到精的观测数据源。传感器的研制在向更高的空间分辨率方向发展的同时,也向全方位的立体观测能力方向发展。③可反复获取同一地区影象数据的多时相性。一般是空间分辨率低的而时间分辨率高。遥感多时相性,提供了人们长期、系统和动态研究地球表面的变化及其规律的可能性。
2.3地理信息系统的发展
从系统角度看,在未来的几十年内,地理信息系统(GIS)将向着以下几个方向发展:第一,互操作地理信息系统是GIS系统集成平台,它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作,以完成某一特定任务。第二,三维(四维)地理信息系统目前研究重点集中在三维数据结构的设计,优化与实现,以及体视化技术的运用,三维系统的功能和模块设计等方面。第三,面向对象和构件技术的地理信息系统是把GIS的功能模块划分为多个控件,每个控件完成不同的功能,通过可视化的软件开发工具集成起来,形成最终GIS应用。第四,基于WWW的地理信息系统是利用Internet技术在Web上发布空间信息供用户浏览和使用。
3、地质测绘技术发展
3.1大地控制测量
控制测量是地质测绘的基础,地质矿区布设平面控制的方法,一是在国家一、二等三角控制下进行三、四等三角点的加密,另一是在国家一、二等三角点下不能加密情况下布设独立的三、四等三角或五秒小三角锁网作为矿区基本“平面控制.独立的三角锁网必须测定锁网的起算边长。我单位在上世纪末期引入载波静态相对定位技术即多台套GPS接收机结合后处理软件以来,精密控制测量就不再限制于通视条件、距离条件这些因素,控制测量的工作模式有了很大的改观,对于相对独立断点分布的矿区工程点不再需要长远距离的测三角锁从其他地方引入控制点,只需从起算点采用边点连接跳跃式地可以直接引入到测区,极大地简化了工作步骤,节省了时间和人力。对于内部范围不大的测区来说,采用光电测距仪、全站仪进行三角锁、导线的测量,生产效率比丈量基线也提高几十倍。所以对于小范围测区来讲,光电测距(半站仪、全站仪)除测定起算边外,还应用于测边网、测距导线代替常规的测角网。
大地控制测量成果的平差计算,以往用对数表人工计算,进度慢、差错多,现在也普遍引入计算机软件进行处理,象GPS后处理软件、控制精灵等等,又提高效率也减少误差出现的几率,所以在短时间内就得到了很大的普及。
3.2地形测量技术
地形测量的加密图根控制,传统的方法是在矿区基本控制点下布设测角图根线形锁及测角交会点,现在则采用导线测量、GPSRTK模式,极大地减少工作量,也提高了精度。
地形测量是地质测绘工作重要的任务,长期以来的测图方法,以大平扳仪测图,至今在大比例尺地形测图中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主导地位的已经是全野外数字化测量了,采用全站仪、RTK一天的工作量已是大平板仪所不能比拟,完全不可同日而语了。
4、结语
总之,在社会发展对于地质勘查的测量结果要求更加精准详细的今天,采用传统的老式地质测绘技术显然已经不能满足现代社会发展的需求,必须要使用新的高科技的地质测绘技术,通过现代化信息手段来完成地质测绘工作,不仅能得出更精准的数据,且测绘工作效率更高,操作更简单。但尽管如此,在未来的发展中,地质测绘技术必将会有更大的应用空间,因此我们还应当不断的完善地质测绘技术,提高技术的科技水平,以促使地质测绘技术能够在未来的发展中得到更加广泛的应用和发挥其更大的作用。
关键词:新时期 地质测绘 测绘技术 发展前景
信息时代的科技进步与发展,直接带动了地质测绘技术的改革与完善。在传统的地质测绘工作中,一般都是采用经纬仪、平板仪和水准仪进行地质勘查测绘。这种传统的测绘技术在使用中会受到地理条件、气候条件等多方面因素的限制,适用范围较小,且测量所得数据误差较大,很难满足现代社会对地质测绘数据的精确度需求。在此情况下,必须要对地质测绘技术进行改革完善,而采用现代地质测绘技术显然已经成为技术发展的必然趋势。目前在地质测绘的工作中,应用较为普遍的现代地质测绘技术主要有卫星导航定位技术、遥感技术以及地理信息系统技术等。以下本文就来分析这些现代地质测绘技术在新时期下在地质测绘工作中的应用与发展。
1、工程地质测绘
在现代地质工程的勘查中,测绘是一项基础且重要的勘查内容,其对于后期的岩石工程勘查、水文状况勘查等等多个勘查项目都起到一定的辅助作用。因此,做好工程地质测绘工作是非常有必要的。一般来讲,工程地质测绘是运用地质、工程地质理论,对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述,初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号,按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上,并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料,编制成工程地质图。
工程地质测绘所需仪器设备简单,耗费资金较少,工作周期又短,所以测绘工作在结合岩土工程时应力图通过它获取尽可能多的地质信息,对建筑场地或各建筑地段的地面地质情况有深入的了解,并对地下地质情况有较准确的判断,为布置勘探、测试等其他勘察工作提供依据。高质量的工程地质测绘还可以节省其他勘察方法的工作量,提高勘察工作的效率。
2、现代测绘技术
在长期的应用与发展中,地质测绘技术水平有了很大的提高,且随着科技的不断发展,测绘技术也在不断向着高科技靠拢。并发展形成了一些行之有效的测绘技术,目前常用的主要有以下几种:
2.1全球定位系统(GPS)的发展
GPS即全球卫星定位系统(Global Positioning System)。它最初是由美国国防部开发的,利用离地面约两万多公里高的轨道上运行的24颗人造卫星所发射出来的讯号,以三角测量原理计算出收讯者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐标系统,坐标原点为地球质量中心。
2.2遥感技术的发展
遥感技术在近一、二十年内飞速发展,这种发展主要表现在新型传感器的研制和应用的日新月异,其发展的特点如下:
①不断研制新型传感器,既有框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影,又有全景摄影机、红外扫描仪,红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪,CCD线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计,合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等。②形成多级空间分辨率影象序列的金字塔,以提供从粗到精的观测数据源。传感器的研制在向更高的空间分辨率方向发展的同时,也向全方位的立体观测能力方向发展。③可反复获取同一地区影象数据的多时相性。一般是空间分辨率低的而时间分辨率高。遥感多时相性,提供了人们长期、系统和动态研究地球表面的变化及其规律的可能性。
2.3地理信息系统的发展
从系统角度看,在未来的几十年内,地理信息系统(GIS)将向着以下几个方向发展:第一,互操作地理信息系统是GIS系统集成平台,它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作,以完成某一特定任务。第二,三维(四维)地理信息系统目前研究重点集中在三维数据结构的设计,优化与实现,以及体视化技术的运用,三维系统的功能和模块设计等方面。第三,面向对象和构件技术的地理信息系统是把GIS的功能模块划分为多个控件,每个控件完成不同的功能,通过可视化的软件开发工具集成起来,形成最终GIS应用。第四,基于WWW的地理信息系统是利用Internet技术在Web上发布空间信息供用户浏览和使用。
3、地质测绘技术发展
3.1大地控制测量
控制测量是地质测绘的基础,地质矿区布设平面控制的方法,一是在国家一、二等三角控制下进行三、四等三角点的加密,另一是在国家一、二等三角点下不能加密情况下布设独立的三、四等三角或五秒小三角锁网作为矿区基本“平面控制.独立的三角锁网必须测定锁网的起算边长。我单位在上世纪末期引入载波静态相对定位技术即多台套GPS接收机结合后处理软件以来,精密控制测量就不再限制于通视条件、距离条件这些因素,控制测量的工作模式有了很大的改观,对于相对独立断点分布的矿区工程点不再需要长远距离的测三角锁从其他地方引入控制点,只需从起算点采用边点连接跳跃式地可以直接引入到测区,极大地简化了工作步骤,节省了时间和人力。对于内部范围不大的测区来说,采用光电测距仪、全站仪进行三角锁、导线的测量,生产效率比丈量基线也提高几十倍。所以对于小范围测区来讲,光电测距(半站仪、全站仪)除测定起算边外,还应用于测边网、测距导线代替常规的测角网。
大地控制测量成果的平差计算,以往用对数表人工计算,进度慢、差错多,现在也普遍引入计算机软件进行处理,象GPS后处理软件、控制精灵等等,又提高效率也减少误差出现的几率,所以在短时间内就得到了很大的普及。
3.2地形测量技术
地形测量的加密图根控制,传统的方法是在矿区基本控制点下布设测角图根线形锁及测角交会点,现在则采用导线测量、GPSRTK模式,极大地减少工作量,也提高了精度。
地形测量是地质测绘工作重要的任务,长期以来的测图方法,以大平扳仪测图,至今在大比例尺地形测图中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主导地位的已经是全野外数字化测量了,采用全站仪、RTK一天的工作量已是大平板仪所不能比拟,完全不可同日而语了。
4、结语
总之,在社会发展对于地质勘查的测量结果要求更加精准详细的今天,采用传统的老式地质测绘技术显然已经不能满足现代社会发展的需求,必须要使用新的高科技的地质测绘技术,通过现代化信息手段来完成地质测绘工作,不仅能得出更精准的数据,且测绘工作效率更高,操作更简单。但尽管如此,在未来的发展中,地质测绘技术必将会有更大的应用空间,因此我们还应当不断的完善地质测绘技术,提高技术的科技水平,以促使地质测绘技术能够在未来的发展中得到更加广泛的应用和发挥其更大的作用。