GPS技术和GPS-RTK技术在水工环工作中的应用

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　　摘 要：水工环地质勘查工作的开展，有助于了解地下水的起源、形成过程及分布规律，并在地矿开采中发挥重要作用。GPS技术和GPS-RTK技术在水工环工作中的应用得到了广泛认可。为提高水工环工作质量，需分析GPS技术和GPS-RTK技术在水工环工作应用中的原理和优势。
　　关键词：水工环;地质勘查;GPS技术
　　中图分类号：P228.4;P624 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）02-0070-02
　　Application of GPS Technology in Hydraulic Environment Work
　　Abstract： The development of hydro-environmental geological exploration helps to understand the origin， formation and distribution of groundwater， and plays an important role in the mining of mines. The application of advanced GPS technology in hydraulic ring work has been widely recognized. In order to improve the working quality of hydraulic ring， it is necessary to analyze the principle and advantages of GPS technology in the working application of hydraulic ring and strengthen its practical application.
　　Keywords： hydraulic environment;geological exploration;GPS technology.
　　水工环是指水文地质、工程地质、环境地质，是地质勘查领域的基础性工作，长远目标是实现人与自然协调发展。不仅要确保满足社会需要，承担公益性地质工作，还要拓宽服务范围，承担社会市场项目，以保障地勘经济的发展。地矿物勘查中，加强水工环工作的落实和改进，有利于为矿山建设提供必需的地质资料，达到提高效益的目的。因此，本文重点分析GPS技术和GPS-RTK技术在水工环工作中的应用。
　　1 GPS技术和GPS-RTK技术在水工环工作中的应用原理
　　1.1 GPS技术应用原理
　　GPS即全球定位系统，是借助测量载波相位收集测量数据，通过导航定位系统实施动态定位的一种技术，可显著提高地质勘查测量精度[1]。GPS技术的应用原理：利用一定数量的卫星准确定位地面具体位置，地面基站内设置性能良好的GPS接收器，基于连续观测转换、传输信号;当地面接收器接收传输信号后，将其转化为无线信号，核算基准站的基线向量，获取准确坐标。GPS技术在环境保护、水文地质及地质采矿等领域应用广泛。水工环地质勘查中，GPS技术可定位监测地区的污染、地质隐患和灾害等，便于及时处理。
　　1.2 GPS-RTK技术的应用原理
　　GPS-RTK技术是指在野外实时获得厘米级定位精度的一种测量技术，引入了载波相位动态实时差分方法，便于工程放样、控制测量及地形测图等，提高了野外作业效率。GPS-RTK技术的应用原理：将一台信号接收装置放在基准站上，同时将一台或多台接收装置放在流动站上，基准站和流动站的装置接收一台卫星的信号;对比基准站所获信息和已知信息，得到差分改正值;利用无线数据传输将该值传送到流动站，获得较準确的流动站位置信息。由于流动站有静止和运动两种状态，GPS-RTK技术的应用将更加方便、灵活。现阶段，GPS-RTK技术多应用于检测环境污染、防治环境污染及调查水文地质灾害等，是水工环地质勘查的重要检测手段。
　　2 GPS技术和GPS-RTK技术在水工环工作中的应用优势
　　水工环工作中，GPS技术的应用越来越广泛，尤其是GPS-RTK技术。GPS技术不仅保障外业测量工作的及时到位，而且减少外业勘查工作量，从而有效缩短地质勘查时间和工期，提高水工环地质勘查的效率和质量。GPS-RTK技术在水工环工作中的应用优势如下。
　　第一，定位准确。只要水工环工作条件完全满足GPS-RTK技术的基本应用要求，其定位偏差较小。在水工环工作的范围内（一般是5km），GPS-RTK技术的高程和平面精度均可达到厘米级。
　　第二，作业效率高。常见水工环工作地势、地形中，GPS-RTK技术可在半径5km范围完成测量工作，减少了控制点的数量，且各个放样点仅需停留1.2s，一人操作即可完成任务。
　　第三，全天候、自动化作业。GPS-RTK技术要求在两个放样点之间实现光学通视，并达到电磁波和对空通视要求，阻碍因素更少，可实现全天候作业[2]。同时，GPS-RTK技术提高了水工环地质勘查作业的集成化程度，胜任多种外业测量工作。只要流动站内具有高效手持操作手簿，GPS-RTK技术基于内设专业软件就能实现自动测量，减少人为操作误差，提高了水工环地质勘查工作的准确度和精度。
　　3 GPS技术和GPS-RTK技术在水工环工作中的实际应用
　　GPS技术和GPS-RTK技术属于新兴技术，在水文地质、环境污染等勘查领域得到了广泛应用。
　　对水文地质勘查，GPS技术的实际应用方式为：确定勘查区域，在区域内通过雷达相图分析底层具体情况。雷达相图是利用雷达在特定区域实现图像特征发射形成的平均总和，这一系列总和可利用肉眼在雷达剖面资料图上看到。雷达相图的反射波组合形式存在差异。相关雷达显示资料中，通过响应可使雷达产生一些特点，从而影响地质体结构。雷达响应效应的各种元素共同构成雷达相图。自20世纪90年代，西方发达国家开始基于GPS实施试验点测量。根据试验点测量结果，分析不同区域水质成像，描述不同区域水质特点等。目前，我国广泛应用GPS技术实行水工环地质勘查，分析各区域的水文地质成像，描述水文地质特征，并定位水文地质层序位置。
　　环境地质勘查，是GPS-RTK技术在水工环工作中的应用重点。目前，国内生态环境的实际情况不容乐观。为有效保护环境质量，需重视勘查环境的地质情况，以避免影响生态系统的平衡性和稳定性。地质环境污染勘查中，应用GPS-RTK技术可获取精准数据，及时传输至环境管理部门，从而方便工程人员分析数据、开展研究、找到污染原因，并制定解决措施[3]。为保障地质环境污染勘查工作的顺利完成，建议把握如下事项：使用集装箱进行GPS-RTK技术试验;如果试验结果表明相邻区域没有污染趋势，需应用GPS-RTK技术观察潜水面悬浮的污染颗粒物;如果发现污染物处于饱和状态，将不能有效探测潜水面，但可获得准确的水工环地质信息和数据。
　　例如，硝化纤维厂建立在石灰岩区域，因泄露污水引发地质环境污染问题，主要污染源为硝化纤维。为测量地表水、潜水面及岩溶等结构中的硝化纤维，需在井下布设雷达钻孔，包括15个30m钻孔和6个50m钻孔，然后通过常规资料的收集和处理，将HK叠加法作为GPS-RTK技术的应用基准，成功绘制相应的三维数据图。这种GPS-RTK技术应用方式以重建图像为核心，控制探测深度为10m，通过开挖硝化纤维污染点，解决地质环境污染问题。该实际案例充分表明，GPS-RTK技术应用于水工环地质勘查，达到了良好的探测效果。
　　4 结语
　　水工环工作已成为地质勘查的重点内容，应给予高度重视。分析GPS技术和GPS-RTK技术的应用原理和优势，并应用于环境勘查、水文地质勘查等领域，提高了水工环工作的技术水平，提供了更准确的资料信息，促进了地质勘查的健康、稳定和可持续发展。
　　参考文献：
　　[1]朱玉倩.目前水工环地质勘察中的主要技术及具体应用[J].资源信息与工程，2018（2）：54-55.
　　[2]张立军，李晓超.水工环工作中的问题及技术方法的应用分析[J].中国房地产业，2017（32）：164.
　　[3]韩丰阳.基于矿产勘查服务理念下提高水工环技术水平的方法探究[J].科技创新导报，2017（36）：33-34.
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