吴志刚 吴雪峰 闫立东 王炜琪

吉林省有色金属地质勘查局六0 八队，吉林长春 130507

1.GPS 技术特点

1.1 各观测站间无通视要求

经典测量技术在地质勘探中的一大问题就是必须保证各控制点之间的通视条件良好，还要保证结构良好的控制网，这就造成在实际勘探中的困难重重。GPS 系统进行测量，对测站间的通视条件没有要求，所以不需要再建觇标。GPS 系统的这一特点在地质勘探测量中的使用大大节省人力物力和费用，同时也使点位的选择变得更为灵活。

1.2 卫星定位的精度较高

我国现在的 GPS 定位技术在实际测量中，比如 50km 的基线上，相对精度能够达到（1～2）×10-6，而且基线越长，GPS 测量的相对精度也就越高。

1.3 能够提供三维坐标。使用 GPS 测量，不但可以获得观测站的精确平面位置，同时还能够 测定观测站精确的大地高程。GPS 定位系统的这一大优点，不单为大地水准面形状的研究和地面点高程的确定创造了新的方法，同时，也能够给航空物探、精密导航及航空摄影测量等领域提供至关重要的高程信息。

1.4 测量操作简单

使用 GPS 进行的测量工作是高度自动化的。在测量时，测量人员的只需要量取仪器高，然后开关仪器，并监测 GPS 接收机的工作状态即可而且，随着技术的发展，GPS 接收机的质量和体积越来越小，仪器的功耗越来越低。

1.5 测量时间短

随着实时动态和快速静态定位技术的产生，在放样测量和地形测量等一般的测量工作中，一个观测点的测量时间已经可以缩短为以秒为计量单位的程度。

2.全站仪的工作原理

全站仪主要分为以下几种结构类型：一种是整体型全站仪；另一种是积木型全站仪。针对前者来说，主要是利用电缆将每一个部分连接起来的，要比整体型全站仪的精度稍微逊色一些，因此在开展矿山测量工作的时候往往以整体型全站仪为主。从功能上来讲，全站仪可以分为以下几种类型：其一，经典型；其二，智能型；其三，机动型；其四，无目标型。从当前的发展趋势来看，矿山测量工作中使用经典型全站仪的次数比较频繁，即全站仪具有基本程序以及功能，而机动型加装了电机，实现机动化。就无目标型全站仪而言，实质上是指在测量期间不需要棱镜就可以达到测量数据的效果，智能型全站仪其实是无目标型全站仪的升级版，完全可以达到智能化的效果。

3.全站仪在地质勘探测量测量中的应用

3.1 操作及使用

（1）野外作业前准备工作：

①检查全站仪是否在鉴定证书合格期内，确定是否为可用正常设备；②检视全站仪脚螺旋和微调等螺旋是否在初始零位置；仪器箱内量高钢尺，海拔仪和温度计等工具是否齐全；③在全站仪中新建项目，将已知控制点坐标和放样点设计坐标上传到全站仪的新建项目中。

（2）到达作业现场后，打开仪器箱，在已知控制点处架设全站仪，并开机预热2-3 分钟，查看海拔仪和温度计，读取气压和温度，并输入全站仪的指定项目中。

（3）对中整平全站仪，进行测站定向工作。

①输入测站点点号A，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，确认后量取和输入仪器高；②询问和输入后视点点号B，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，询问和输入后视点棱镜高，最后回报确认后视点点号及棱镜高。③望远镜瞄准后视点棱镜，然后按测量键并确认，完成测站后视定向工作。④定向起算边长的检核：使用全战仪内的放样功能，放样后视点B，检查起算边长误差是否符合精度，通常实测边长与坐标反算边长的相对误差应小于1/4000。否则，测站点或后视点就有问题。

（4）开始放样工作。

①输入放样点点号，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，并显示放样点与测站点的方向和距离。②将水平度盘旋转到放样点方向，并锁定水平度盘，使用望远镜粗瞄，指导司尺员到达预定放样点方向上，通知司尺员面对仪器方向向左/向右移动棱镜杆。③指导司尺员调整棱镜，使棱镜在望远镜视线以内，最终到达全战仪望远镜十字丝附近，然后测量距离，全战仪显示当前棱镜位置的前后偏距，并通知司尺员相对仪器延长/缩短的距离。④接近放样点设计坐标位置处时，望远镜瞄准棱镜杆根部，指导司尺员调整方向，使得棱镜杆根部位于望远镜竖丝方向上，然后搏动竖直方向瞄准棱镜，再次测量距离，再次通知司尺员相对仪器延长/缩短的距离，直至最终放样点的方向和距离的偏距都满足放样精度要求。（在以上放样过程中，水平度盘始终锁定在放样点的方向上，测量员须指导司尺员来调整棱镜位置到达指定的方向）⑤确认并通知司尺员钉桩，在桩位处再次立好棱镜后，询问棱镜高，测站修改棱镜高后，进行测量并记录实际放样点的坐标和高程。

（5）放样完成后，回到室内从全战仪导出放样点桩位的实测坐标和高程，并编写放样报告书，如放样交验单，放样点坐标表等。

3.2 在测量中的应用

（1）放样测量

放样测量用于在实地上测定出所要求的点。在放样测量中，通过对照准点的水平角、距离或坐标的测量，仪器所显示的是预先输入的待放样值与实测值之差。

（2）偏心测量

偏心测量用于测定测站至通视但无法设置棱镜的点、或者测站至不通视点间的距离和角度。测量时，将棱镜（偏心点）设在待测点（目标点）附近，通过对测站至棱镜（偏心点）间距离和角度的测量。来定出测站至待测点（目标点）间的距离和角度。

（3）对边测量

对边测量用于在不搬动仪器的情况下，直接测量某一起始点(P1)与任何一个其它点间的斜距、平距和高差。

（4）悬高测量

悬高测量用于对不能设置棱镜的目标(如高压输电线、桥梁等)高度的测量。

（5）后方交会测量

后方交会通过对多个已知点的测量定出测站点的坐标。

（6）面积计算

面积计算通过输入或调用仪器内存中三个或多个点的坐标数据，计算出由这些点的连线封闭而成的图形的面积，所用坐标数据可以是测量所得，也可以手工输入。且这两种方法可交替进行。