¿Aplicación de GPS y estación total en estudios de ingeniería geológica?
1 Introducción
Como una nueva generación de sistema de posicionamiento y navegación por satélite, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se ha convertido en un sistema ampliamente utilizado después de más de 20 años de desarrollo. Los campos de aplicación y las perspectivas de aplicación han superado con creces la imaginación inicial de los diseñadores de sistemas. En la actualidad, se utiliza como un medio y estrategia técnica muy importante en casi todos los campos como la aviación, aeroespacial, militar, transporte, exploración de recursos, comunicaciones, meteorología, etc. , utilizado para navegación, sincronización, posicionamiento, determinación de parámetros geofísicos y determinación de parámetros físicos atmosféricos.
Como uno de los primeros campos de aplicación de la tecnología GPS, en topografía, inicialmente se utilizó principalmente para levantamientos geodésicos de alta precisión y mediciones restringidas, y se establecieron varios tipos y niveles de redes de restricciones de medición. Además de seguir desempeñando un papel importante en estos campos, también se ha aplicado plenamente en otros aspectos de la topografía y la cartografía, como varios tipos de elevación de edificios, topografía y cartografía, observación de deformaciones, fotogrametría aérea, estudios oceánicos y datos geográficos. recogida en sistemas de información geográfica, etc. Especialmente en el establecimiento de diversas redes de restricciones de medición, la tecnología de posicionamiento GPS básicamente ha reemplazado los métodos de medición convencionales y se ha convertido en el principal método técnico. Especialmente en el campo de los estudios geológicos, los técnicos de campo favorecen cada vez más la aplicación de GPS y estaciones totales en los estudios de ingeniería geológica al proporcionar una gran cantidad de artículos gratuitos. Espero que sea útil para su redacción. El papel directo de la tecnología GPS en los estudios geológicos hidroeléctricos refleja plenamente sus características de alta precisión, alta velocidad y servicio en todo tipo de clima. También ahorra mano de obra, recursos materiales y financieros y mejora la eficacia del trabajo de medición en los estudios geológicos. Resumen: Tomando como ejemplo el estudio geológico de la central hidroeléctrica de Yebatan, este artículo presenta la aplicación del GPS y la estación total en el estudio geológico.
El estudio geológico es una parte importante del trabajo geológico. Su tarea principal es proporcionar datos topográficos y cartográficos para la investigación geológica de estructuras estratigráficas. El segundo es determinar el alineamiento y medición en campo de acuerdo al diseño de ingeniería de exploración geológica, y proporcionar la ubicación de la construcción y dirección del túnel; el tercero es ubicar puntos geológicos y proporcionar información relevante para la elaboración de informes geológicos y cálculo de reservas; .
En la actualidad, aunque se han utilizado instrumentos y equipos avanzados, como estaciones totales, en los estudios geológicos, las estrategias de estudio convencionales están limitadas por la visibilidad y las condiciones de trabajo, son de alta intensidad, baja eficiencia y amplían en gran medida la ciclo de trabajo. En comparación con la tecnología de medición tradicional, la tecnología GPS no limita estrictamente el nivel de medición, no necesita considerar la visibilidad entre los puntos de medición, no acumula errores y puede realizar un posicionamiento tridimensional al mismo tiempo. , lo que supone un cambio revolucionario en los conceptos de medición tradicionales en cuanto a modelos de medición de campo, fuentes de error, procesamiento de datos, etc.
En los estudios geológicos, la estrategia tradicional de medición del perfil geológico es el método transversal. El uso del método de alambre para medir un perfil geológico requiere que los topógrafos midan un cierto punto (A) en la línea del perfil en función de los puntos finales del perfil y luego configuren una estación total en el punto A para localizar la dirección del perfil. Después de medir en una dirección, gire 180 grados para medir en la otra dirección. O instale una estación total en un punto límite y mida y calcule un punto al final del tramo de carretera. Esto no sólo es de alta intensidad, sino también ineficiente, extendiendo enormemente el ciclo de trabajo.
2 GPS combinado con estación total que mide el perfil geológico
2.1 Investigación de campo
Los trabajos de levantamiento geológico y cartografía tienen requisitos de precisión de medición mucho menores que otros trabajos. Si la precisión del punto de medición del perfil de la cantera se limita a 0,5 m, puede cumplir con el requisito de * * * * veces de medición del perfil geológico. Utilice puntos de replanteo GPSRTK (puntos límite I-1, II-1, II-3...) en la línea de la sección longitudinal para replantear todos los puntos de restricción de la sección longitudinal de acuerdo con los puntos finales de cada sección longitudinal, y podrá realizar mediciones de sección longitudinal. Esta medición del perfil es una medición de la sección transversal, que se mide a lo largo de la dirección del perfil en función de los cambios en el terreno, las propiedades de las rocas y la vegetación. Se describen varios tipos y características entre dos puntos adyacentes.
Durante el proceso de medición de puntos, mantenga siempre claramente visibles el prisma y la estación de medición. Si no se puede garantizar la visibilidad entre el prisma y la estación de medición debido a la vegetación o el terreno, etc., puede utilizar la función de replanteo de línea de GPSRTK para replantear el punto en la línea del perfil y luego medir. Los perfiles de medición GPSRTK son particularmente adecuados para operaciones en condiciones de terreno complejas; la función sin prisma de la estación total tiene grandes ventajas en lugares con terreno simple, montañas altas y pendientes pronunciadas, y lugares inaccesibles para los humanos.
Durante el estudio de la cantera, se utilizó una estación total para medir 4 perforaciones y 30 puntos geológicos en el área de la cantera. Debido a la gran extensión de 4 perforaciones y 30 puntos geológicos, no fue posible completar todas las mediciones instalando la estación total de una vez. Utilice GPSRTK para establecer un punto límite (YL01) como punto de referencia, establezca tres puntos límite (YL02, YL03, YL04) donde el pozo y los puntos geológicos sean visibles y luego configure la estación completa en pares de YL02, YL03 y YL04. . instrumento. Para comprobar la precisión de la medición de GPSRTK, utilice una estación total para medir YL01, YL02, YL03, YL04 desde puntos límite conocidos. Después de verificar los puntos de control, consulte la Tabla 1:
Como se puede ver en la comparación en la Tabla 1, la diferencia entre las coordenadas del punto diferencial medidas por GPS RTK y las coordenadas del punto de observación de la estación total está dentro 10 mm, y los dos son consistentes mejor, lo que indica que los valores de observación GPS RTK son confiables y pueden cumplir completamente con los requisitos de la especificación.
2.2 Procesamiento de datos interiores y generación de secciones
Importar los datos recogidos en campo al ordenador y dibujar la línea de sección transversal en CAD a través del programa de puntos de exposición. Las líneas de sección transversal dibujadas en base a los puntos de elevación de los dibujos en CAD son diferentes del terreno real en algunos detalles. Al eliminar y descartar puntos de elevación erróneos y reemplazarlos con curvas y otras modificaciones manuales, la distribución del terreno y las características se pueden reflejar con mayor precisión.
Según los registros de campo, completar las propiedades de la roca. En primer lugar, en la interfaz CAD, las leyendas relacionadas libremente se crean de acuerdo con las especificaciones relevantes; en segundo lugar, de acuerdo con los registros de campo, las leyendas producidas se completan en las partes correspondientes del perfil. Finalmente, se utilizan secciones transversales para completar el plano de la cantera.
3 Conclusiones
(1) En comparación con la estrategia tradicional de medición del perfil geológico, el método transversal, la combinación de GPS y estación total es más rápida y precisa en la medición del perfil geológico a gran altura. .
(La combinación de GPS y estación total puede medir puntos geológicos de manera más eficiente, con mayor precisión y errores más pequeños.
(3) El perfil geológico basado en tecnología CAD tiene más ventajas en la expresión gráfica y realiza la generación automática, rotación arbitraria y duplicación de líneas de sección, lo que mejora en gran medida la eficiencia del trabajo. Sin embargo, la tecnología CAD no admite la base de datos de atributos estratigráficos y requiere preparación manual. La aplicación de la tecnología GPS en los estudios de ingeniería geológica es una innovación tecnológica revolucionaria en el campo de la geología hidroeléctrica, que puede reducir en gran medida los costos y mejorar la eficiencia del trabajo.
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