浅析地质测绘技术与发展

摘 要：地质测绘的技术方法与手段，在现代化测绘技术的快速发展中不断升级，作者经过整理分析，对当代地质测绘技术未来发展作出了展望。

关键词：地质测绘；技术更新；GPS应用

1 工程地质测绘

岩土工程勘察中最基础的工作就是地质测绘，它比其他勘察方法都要提前开展，通常，在可行性研究阶段及初步的勘察阶段开展地质测绘，不过在进入详细勘察阶段以后，为了完善某些问题时也会开展地质测绘工作。

工程地质测绘的定义是这样描述的：利用地质学和工程地质学原理，观察并记录涉及各类工程建造的地质情况，掌握准备建设或正在建设地域的工程地质状况。测绘完成后应绘制工程地质图，将勘测、试验得到的地质资料，通过不同的代号、色彩，依照相应精度标准体现在固定比例的图纸上面。地质图所反映出的勘测数据，就是评价拟建场地或在建地域稳定性及适宜性的依据。

工程地质测绘，是其他勘测工作的基础，高质量的地质测绘工作能够降低其他勘测工作的作业量和作业难度，使整体勘察工作更加高效，因为它只需要简单的测绘设备，少量的测绘费用投入，在较短时间内，就能取得较多的地质资料信息，深入地认知建设地域或建设地段的地面地质状态，从而对地下的地质状况作出准确判断，减少作业的失误。

工程地质测绘的种类按内容不同可以分成专门性和综合性两类。综合性工程地质测绘，指通过全面的分析，发现场地或者在建地域工程地质状况和要素在空间分布情况，并查明要素间相互存在的内部关系，作为绘制综合工程地质图的依据。通常综合性的工程地质测绘选择在那些以前没有做过相同的或者较大比例尺的地质测绘或者水文地质测绘的区域。顾名思义，是指针对工程地质条件中的某个因素做专门的分析，像第四纪的地质、地貌及斜坡变形破坏等，对它们的形成原因、分布状况和进化的规律等进行分析。因而，专门性的测绘得到的资料是绘制专用工程地质图、工程地质分析图的依据。当然，别管哪一类测绘方法，均有固定的研究目的，都服务于工程的设计和施工。

2 现代化的测绘技术

2.1 全球定位系统（GPS）的发展

GPS，就是全球卫星定位系统（Global Positioning System）。它是美国国防部最早研发的，通过远离地面两万余公里的固定轨道上工作的24颗人造卫星进行讯号发射，再用三角测量的理论运算得出讯号接收者的地球坐标。GPS依据全球性的地心坐标系统，该坐标的原点是地球的质量中心。

美国正式研发GPS是在20世纪70年代，建设成功于1994年，至今地球外空达20200KM的轨道上，正运行着包括3颗备份卫星在内的27颗卫星。GPS一现世就在无线导航和目标定位领域取得了统治地位。

2.2 地理信息系统的发展

从系统视角来看，在今后几十年中，地理信息系统（GIS）会以数据标准化（Interoperable GIS）、系统集成化（Component GIS）、数据多维化（3D&4D GIS）、平台网络化（Web GIS）、系统智能化（Cyber GIS）及应用社会化（数字地球DE）为发展方向。

互操作地理信息系统（Interoperable GIS），是GIS系统集成平台，它通过在异构环境下数个地理信息的系统或其应用系统间的彼此通信与协作，来完成单个特定工作。

三维/四维地理信息系统（3D&4D GIS），时下探索的重心主要是三维数据结构的设计、优化和实现，加上体视化技术的运用、三维系统的功能以及模块设计等方面。

面向对象和构件技术的地理信息系统（Com GIS），是将GIS的功能模块分解成数个控件，每个控件负责不同功能的实现，用可视化的软件开发工具进行集成，形成最终GIS应用。

基于WWW的地理信息系统（Web GIS），是通过Internet技术在网络上发布空间信息为用户提供浏览及应用。Digital Earth，是通过利用统一性的数字化来再现并解读现实中的地球和与它有关的一些现象，它核心理论是将地球问题采用数字化的手段来统一处理，并对各类信息资源实现最大化的应用，使“数字地球”的核心作用得以发挥，超大规模的数据传输则利用光缆、卫星通信技术和计算机网络技术等来完成。

3 未来地质测绘技术的发展

3.1 大地控制测量

地质测绘的基础就是控制测量。地质矿区进行平面控制的设置方法有两个：其一，在国家一、二等三角控制下，对三、四等三角点进行加密；其二，在国家一、二等三角点下不能加密时，要单独设置三、四等三角或“五秒小三角锁网”进行测绘区基本的平面控制，对于单独设置的“三角锁网”，必须测定锁网的起算边长。于上世纪末出现的新技术，即载波静态相对定位技术，就是用数台（套）GPS接收设备结合在一起进行数据处理的软件，应用后极大地改变了已有的控制测量工作模式，有效地精简了方法，大大节约了测绘成本，较精密的控制测量超越了距离、通视条件等因素，在测量那些独立的断点分布测绘区时，避免了长远距离测量三角锁需要从别的地方导入控制点，直接自起算点选择边点连接跳跃的形式导入测绘区就行了。特别是利用光电测距仪、全站仪对较小范围测绘区的三角锁及导线进行测量时，工作效率超过丈量基线方法数十倍。因此，测绘区范围较小时，即要用光电测距，包括半站仪和全站仪，来测量起算边，也要应用到边网测量和测距导线替代常规测角网。

以前计算大地控制测量结果的平差，采用的人工以对数表计算，速度慢而且错误率高，随着科技进步，GPS后处理软件及控制精灵等先进计算机软件快速得以推广应用，大大提高了运算速度及运算结果的准确性。

3.2 地形测量技术以前陈旧的方法控制地形测量加密图根，是通过测绘区主要控制点设置测角图根线形锁和交叉点，当代新技术则利用GPSRTK模式和导线测量方法，大大提升了测量精度的同时，工作量也变的很少。

地形测量，一直都是非常重要的地质测绘工作，它采用大平板测图手段，现在一些大比例尺地形测图依旧使用这种方法。不过今天的测图方法早已不是大平板仪能相比的了，全部采用了全野外数字化测量，使用全站儀和RTK设备，工作效率极大提升。拿国内某单位在印尼和缅甸探查矿源项目的工程点测量来说，仅两年间就在缅甸完成了1：2000地形测量达200平方公里，1：500地形图10平方公里，测量了600多个工程点；在印尼完成了1：2000地形图50平方公里，1：2000水下地形测量5平方公里，近千个工程点。放在新设备、技术使用前，10几个人想在如此短期间内完成工作，根本是不可能的，但是今天，我们广泛应用RTK、GPS技术，水下测量仪器、全站仪等全野外数字化测图方法，快速高效的完成任务，新技术功不可没。

4 结束语

现代测绘技术的前进方向随着整体科学技术向综合化发展的方向改变，体现出新的测绘理论概括性更强，新测绘技术的综合性上升，不同的专业、学科之间互相渗透和交融，测绘学和别的门类科学之间的相互关联更加密切，一些旁支学科研究成果被测绘学大量吸收利用，学科向综合化发展，在实际应用中正不断地创新出崭新的技术领域，在国家建设“数字中国”和“数字地球”的蓝图中，现代测绘必将发挥核心力量。

参考文献

[1]曹幼元，贺跃光. PDA GPS在地质测绘中的应用[J].测绘技术装备，2005，（4）.

[2]魏建华，张展，许月光.工程地质测绘中的几个研究对象[J].黑龙江水利科技，1999，（4）.

[3]周新力，羊春华.导航型GPS在地质工作中应用前景的初步探讨[J].邵阳学院学报（自然科学版），2004，（2）.

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