浅谈

GPS 技术在地质勘查中的应用

  　　【摘　要】GPS 技术在地质勘查中的应用促进了中国地质事业的高精度和高效益、使地
质勘查工业更加自动化和网络化。

GPS 改变了地质勘查传统落后的状态，使地质勘查领域

步入一个崭新的时代。本文分析了目前地质勘查测量作业的特点，探讨了

GPS 水准测量在

 

地质勘查中的应用。

　　【关键词】

GPS

 

技术；地质勘查；水准仪；测距仪

 

　　引言
　　全球定位系统（

GPS）是英文缩写词 NAVSTAR/GPS

“

的简称，即 授时与测距导航系

统

/

”  

全球定位系统 。

　　全球定位系统

GPS 于 1973 年由美国政府组织研制，耗费巨资，历经约 20 年，于

1993 年全部建成。该系统是伴随现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星导
航和定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的三维测速、导航、定位与授时能力，而且具
有良好的干扰性和保密性。该系统的研制成功已成为美国导航技术现代化的重要标志，被视

 

为本世纪阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。
　　随着

GPS 系统步入试验和实用阶段，其定位技术的高度自动化及所达到的高精度和巨

大的潜力，引起了各国政府的普遍关注，同时引起了广大地质工作者的极大兴趣。特别是近
几年来，

GPS 定位技术在应用基础的研究、新应用领域的开拓、软硬件的开发等方面都取得

了迅速发展。目前，

GPS 精密定位技术已经广泛地渗透到了经济建设和科学技术的许多领

域，尤其是在大地测量学及相关学科领域，如地球动力学、海洋大地测量学、地球物理和资
源勘探等方面的广泛应用，充分显示了这一卫星定位技术的高精度和高效益。这预示地质勘

 

查界将面临着一场意义深远的变革，从而使地质勘查领域步入一个崭新的时代。
　　

1

 

　在测量中常用的高程系统及相互关系

　　（

1）大地高系统：大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系统。某点的大地高是

该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。大地高一般用符号

H 表

示。大地高是一个纯几何量，不具有物理意义，同一个点，在不同的基准下，具有不同的大

 

地高。
　　（

2）正高系统：正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。某点的正高是该点到

通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离，正高用符号

Hg

 

表示。

　　（

3）正常高系统：正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。某点的正常高是

该点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离，正常高用

Hr

 

表示。

　　（

4

 

）高程系统之间的转换关系

　　大地水准面到参考椭球面的距离，称为大地水准面差距，记为

hg  

。

　　似大地水准面到参考椭球面的距离，称为高程异常，记为

ζ  

。

　　大地高与正高之间的关系可以表示为：

H=Hg＋hg 

　　大地高与正常高之间的关系可以表示为：

H=Hr＋ζ 

　　

2　GPS

 

水准高程方法

　　由于

GPS 水准测量得到的是地面点的大地高，而我国的国家高程系统为正常　高系统 ，

它是与正高系统非常接近，在实际中又能严格和精确求定的，因此，为了得到某点的正常
高，须知道该点的大地高

H 和高程异常 ζ  

。

　　（

1

 

）等值线图法

　　从高程异常图查出各点的高程异常

ζ，然后采用下式可计算出正常高 Hr  

。

　　

Hr=　H－ζ 

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