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试析新时期地质测绘技术和发展的几点思考

2016-02-23郭伟伟

西部探矿工程 2016年3期
关键词:工程地质测绘测量

郭伟伟

(新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队,新疆乌鲁木齐830013)

试析新时期地质测绘技术和发展的几点思考

郭伟伟*

(新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队,新疆乌鲁木齐830013)

从地质测绘中的几项关键技术介绍入手,随后对工程地质测绘中现代测绘技术的应用现状进行分析,最后展望了新时期地质测绘技术的发展方向,并提出推动地质测绘技术发展的几点建议。期望通过研究能够对地质测绘效率和质量的提高有所帮助。

地质测绘;测绘技术;3S技术

1 地质测绘中的几项关键性技术

从广义的角度上讲,地质测绘是地质调查和矿产勘查工作中成果图件编制时所有测绘工作的总称。目前,地质测绘一般都是基于工程的角度而言,所谓的工程地质测绘就是利用工程地质理论对相关的地质现象进行描述,以查明工程待建区域内的地质条件,并根据规定的精度要求,将这些情况如实体现在一定比例尺的地形设计图上,为工程建设提供详实、准确、可靠的地质资料。在工程地质测绘中,较为常用的技术包括:GPS技术、GIS技术、RS技术以及“3S”集成技术。

下面分别对这几项技术进行简要介绍。

1.1GPS技术

GPS是全球卫星定位系统的简称,该项技术是由美国军方研发出来的,其具备实时三维导航和定位功能,随着该技术的不断发展和完善,其现已在诸多领域内获得了广泛应用,如航空航天、地质测量等等。GPS技术主要是通过卫星定位对地质情况进行勘测,它的出现与应用为测绘行业的发展注入了新的动力。从地质测量工作的实际情况上看,其过程会受作业环境的限制,并且具有周期长、工作强度高等特点,GPS技术的应用使得这些问题获得了有效解决。GPS技术能够直接锁定被测目标的三维坐标,整个过程不但速度快,而且精度高,同时其还能对拟定的项目进行长时间的监测,所得的监测数据结果精确度较高。在GPS技术的基础上一项新的技术被提出,即RTK技术,它的全称是实时动态测量控制系统,通过RTK不但能够对图根控制点、地形地物点的坐标进行快速、高精度的测量,而且还能借助相应的测图软件在野外一次性生成电子地图,极大程度地缩短了制图时间。可以说RTK技术的出现是GPS技术的一次重大里程碑,为该技术在工程地质测绘中的应用奠定了坚实基础。

1.2GIS技术

GIS是地理信息系统的简称,其归属于空间信息系统的范畴,以地理研究和地理决策为主要目的,是一个人机交互式的空间决策系统。该系统的核心是计算机和数据库,其能够对空间信息进行分析及处理,并将地图这种独特的视觉化效果与地理分析功能和数据库操作集成在一起。目前,GIS技术已经在地质找矿、测绘、环境监测等领域内获得广泛应用。在地质测绘过程中,可将GIS系统作为空间信息基础平台使用,借助系统可以对数据进行采集、存储、管理、分析以及辅助决策,进而为测绘工作提供数字化的信息。

1.3RS技术

RS是遥感技术的简称,随着空间科学的不断发展和完善,RS技术在地质测绘领域中获得了广泛应用。通常情况下,不同的物体对不同频率的电磁波的感应均不相同,这便是RS技术测量的基础。RS技术中主要的工具有遥感卫星和环境监测卫星,其能够按照不同幅度反映出来的图像对地表的动态变化进行分析研究,利用RS技术影像能够获得拟建项目不同比例的地图,并能获得最新的影像,这为该技术在实际测量中的应用提供了极大的便利。可将RS技术的特点归纳为范围大、时效性强、可比性高。

1.4“3S”集成技术

所谓的3S集成技术具体是指GPS、GIS和RS三种技术的有机结合,其中GPS与RS技术能够为GIS技术提供区域信息及空间定位信息,而GIS技术在进行空间分析的过程中,可以从GPS和RS所提供的海量数据信息中提取出有价值的信息进行集成,进而形成科学的决策依据。这3种技术的结合,实现了互进互利的目标,为地质测绘工作中的数据优化,提供了强有力的技术支撑。

2 工程地质测绘工作中现代测绘技术的应用现状分析

现代测绘技术在工程地质测绘中的应用主要涉及以下几个方面。

2.1矿山测量

我国地大物博,矿产资源极为丰富,在矿产资源的开发利用中,矿山测量是不可或缺的重要环节之一,在该项工作中主要应用的有RS技术和GPS技术。

(1)RS技术的应用。RS技术在矿山测量领域中的应用已经有较长的时间,通过该技术能够获得与矿区地质方面有关的信息源,可以为矿区的环境保护工作提供科学的决策依据。同时,RS技术在找矿以及矿区地质条件研究中也获得了广泛应用。

(2)GPS技术的应用。在矿山测量中,GPS技术对地表的移动监测、控制网建立、水文观测孔高程监测等方面起着极为重要的作用。

2.2水利工程测量

通过RS技术不仅能够实时对江、河、湖泊的水位进行监测,同时还能对洪水灾害的面积进行监测,为灾害防治措施的制定提供可靠依据。基于GIS和RS的集成系统则能够提前对洪水发生的范围及干旱发生的区域进行预报,为国家防灾减灾工作提供有价值的信息,有助于避免工作的盲目性。现代测绘技术还为水利枢纽工程竣工监测提供了有效的手段,如借助数字测图与航摄技术构建的地面虚拟模型,再利用GIS系统的分析决策功能,可为水库工程建设中,坝址的选择、库容量计算等工作提供依据。此外,依托数字测图和航摄技术获得的数字化城市地形图,可以为给排水管线的规划设计提供依据。

2.3湿地中的应用

所谓的湿地具体是指天然或是人工形成的沼泽等带有静止或是流动水体的成片浅水区域,其与森林、海洋并称为三大生态系统,在我国有很多湿地已经被列为自然生态保护区。通过RS技术可估测湿地中各类生物资源的生长及分布变化情况。利用RS技术的动态监测功能可以及时获取准确的数据信息,再基于GIS系统便可对湿地数据进行更新,同时还能对相关数据进行空间分析,由此便可得到湿地的动态变化情况。GIS与RS技术的联合应用,可获取到湿地环境质量评价所需的基础数据信息。

3 新时期地质测绘技术的发展及建议

3.1地质测绘技术的发展

(1)大地控制测量。在地质测绘领域中,控制测量是不可或缺的重要组成部分之一。地质矿区布设平面的控制方法有2种,一种是在国家一等和二等三角控制下对三等及四等三角点进行加密;另一种是在国家一等和二等三角点下无法加密时,布设独立的三等和四等三角锁网作为矿区的平面控制。在该控制方法中,构建独立的三角锁网时,必须对锁网的起算边长进行准确测定,这是非常重要的一点,必须予以注意。从目前测量设备的总体情况上看,几乎精密控制测量中使用的绝大部分仪器设备都已经不再受到通视条件和距离因素的限制,这不但简化了作业步骤,而且还节省了大量的人力和时间。

(2)地形测量技术。在地质测绘工作中,地形测量是最为重要的环节之一,传统的测量方法一般都是以人力或常规的工具通过一定的角度以及数据的收集对地质进行勘探,随后再由内业人员负责图纸的绘制。由此不难看出,该项工作对人力的要求较高,并且在精确度方面也比较差。现阶段,主要采用的是导线测量和GPS-RTS技术,极大程度地减轻了人员的劳动强度,精确度也随之获得了显著提高。

3.2推动地质测绘技术发展的几点建议

(1)树立全新的测绘理念。在当期的新时期,想要进一步加快地质测绘技术的发展,就必须摒弃传统的观念,树立起全新的测绘理念,逐步改进测绘技术,提高测绘水平。一方面要鼓励开放的工作方式,实现封闭式测绘工作向开放型测绘工作方式的转变;另一方面要使相关技术人员以开放的思维方式去思考问题,从而找出解决问题的最佳途径,借此来有效促进地质测绘工作的进步与发展。

(2)拓展领域和范围。在推动地质测绘技术更新与发展的同时,测绘工作也必须逐步扩展新的领域,并进一步扩大服务范围。这就要求测绘技术人员应当在强化本专业知识和技能的基础上,加大对相关专业的学习和研究力度,积极与不同专业的人员进行交流沟通,开发新的技术,为地质测绘工作的有序开展提供强有力的保障。

(3)强化管理。随着我国经济的快速发展,使得该地质系统发生一定的改变。实践证明,对于该地质系统仅凭借技术力量是完全不够的,而是要以技术为基础,以科学的管理为核心,逐步加强对地质测绘工作的管理,在现有队伍的基础上,打造出一支技术先进、装备精良的测绘队伍,通过技术管理和质量控制,在确保测绘工作顺利开展的同时,提升测绘效率和质量。

(4)加大人才培养力度。在地质测绘工作中人是主体,为了促进地质测绘技术的不断发展,必须不断加大人才培养力度,尤其是青年创新型人才的培养,这部分人的思维比较活跃,敢于创新,只要培养方式和方法正确,便可以激发出他们的工作热情和创新精神,有利于推动地质测绘技术的完善和进步。

4 结论

总而言之,在当前的新时期,地质测绘技术为该行业的发展注入了全新的活力,不但使地质测绘的难度大幅度降低,而且还进一步提高了地质测绘数据及相关图形的精度。与此同时,各种高科技含量新技术的出现,给地质测绘工作提出了更多的挑战,对技术人员的素质和专业水平也提出了更高的要求。为此,地质测绘技术必须紧跟时代发展的步伐,不断研发出新的技术,借此来提高测绘效率和质量,更好地为工程测绘服务。

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P22

A

1004-5716(2016)03-0098-03

2015-02-04

郭伟伟(1981-),男(汉族),内蒙古呼和浩特人,工程师,现从事矿业权维护、计算机制图及管理工作。

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