浅谈地质测绘技术的发展

摘要：地质测绘是为进行地质调查和矿产勘查及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称。本文通过介绍测绘技术的发展，联系实践工作，简单的论述了地质测绘技术的发展。

关键字： 地质测绘技术 发展

地质测绘（surveying and mapping for geology）是为进行地质调查和矿产勘查及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称。主要包括地质点测量、地质剖面测量、物化探测量、矿区控制测量、矿区地形测量、勘探网布测、勘探工程定位测量、坑探工程测量、井探工程测量、贯通测量、露天矿测量、地表移动观测以及有关图件的绘制、印制和地质矿产信息系统的建立。在过去的很长一段时间里，地质测绘长期依靠经纬仪、平板仪、水准仪“老三仪”进行工作。受工作量大、精度低、误差大、局限性大等因素影响，已经远远达不到新时期的测绘工作要求。随着现代测绘技术的逐步扩大应用，现代测绘技术也迅速普及运用到了地质测绘行业的各个环节，大大的提升了测绘工作的效率。现代测绘技术的核心是卫星导航定位技术、遥感技术和地理信息系统技术。其中，卫星导航定位技术和遥感技术是航天技术、卫星技术、传感器技术、现代通信技术、计算机技术等高新技术综合集成的结果，地理信息系统技术是计算机技术、数据库技术、空间分析与模拟(虚拟现实)技术综合集成的结果。因此，现代测绘技术是空间技术和信息技术等现代高新技术的综合集成，也是国家高新技术的重要组织部分。

一、测绘技术的发展

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。 GPS自问世以来，充分显示了其在无线导航、定位领域的霸主地位。

随着科技发展，GPS 发展态势越来越快，其中又以GPS 芯片核心技术发展最为迅猛。在GPS 芯片发展的过程中，“小型化”一直是重要发展方向，这使得GPS 芯片组在降低耗电量、缩小体积等方面的技术更跨前一步，让GPS设备精度更高、携带更为便捷。

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，其发展的特点如下：

（1）新型传感器推出速度快，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像序列的金字塔，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像数据的多时相性。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。

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）将向着数据标准化（Interoperable GIS）、数据多维化（3D&4D GIS）、系统集成化（Component GIS）、系统智能化（Cyber GIS）、平台网络化（Web GIS）和应用社会化（数字地球DE）的方向发展。

（1）互操作地理信息系统（Interoperable GIS）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。

（2）三维（四维）地理信息系统（3D&4D GIS）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。

（3）面向对象和构件技术的地理信息系统（Com GIS）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。

（4）基于WWW的地理信息系统（Web GIS）是利用Internet技术在Web上空间信息供用户浏览和使用。Digital Earth 它是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识，其核心思想是用数字化手段统一地处理地球问题和最大限度地利用信息资源，从而完成数字地球的核心功能，光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量空章数据的传输任务。

二、地质测绘技术的发展

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（如：GPS后处理软件、控制精灵等等），很大程度的提高了效率，减少了误差，所以在短时间内就得到了很大的普及。

2. 地形测量技术

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。

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。

现代科学技术发展的综合化整体方向极大地影响着现代测绘科学的发展趋势，这种趋势表现在现代测绘新理论的概括性增强，测绘新技术的技术综合程度提高，各专业学科之间的相互交叉与渗透，测绘学与其它门类科学的联系增强加大，测绘学吸收和移植其它学科成果的速度加快，这种学科内外的综合化发展，将使现代测绘学不断开拓出新的领域。测绘将成为构建“数字地球”、“数字中国”的主力军。

参考文献：

1.中国地质大学； 《测量学》； 地质出版社，1991

2.张华海、张书毕、郑南山； 《大地测量学》课程内容与教学方法的实践； 全国矿山测量学术讨论论文集； 2002。