GPS測量在地質(zhì)勘探測量中的應用體會

屈國林　李春鵬

【摘 要】GPS-RTK技術的出現(xiàn)，大大減少了測繪人員的工作量，提高了測量精度。對GPS-RTK技術在地質(zhì)勘探測量的應用進行了分析。

【關鍵詞】GPS-RTK技術；勘探測量；經(jīng)驗點滴

1.GPS測量簡述

在礦區(qū)測量工作中，首先要進行控制測量等。我們以前一般采用常規(guī)測量，由于受通視條件等因素，給野外測量工作造成很大困難。測量技術的發(fā)展與測量設備的更新，出現(xiàn)了GPS。GPS即全球定位系統(tǒng)，它具有全天候、連續(xù)性和實時性的精密三維導航功能。由于GPS對圖形結(jié)構、通視條件也沒有要求，點位無需選在制高點上，也無需建造覘標?？梢钥焖贉y定各級控制點的坐標，測量精度高，與常規(guī)三角測量、導線測量，費工時，精度不均勻。減少了測量人員的腦力和體力勞動，提高了工作效率。所以GPS測量技術深受廣大測量人員的親睞。

GPS-RTK技術，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準控制點，基準點應設在無遮擋、無信號干擾的制高點上，一人或幾人可同時開展工作。

2.GPS-RTK測量在地質(zhì)勘探測量中的應用

控制測量：由于地質(zhì)勘探工作地區(qū)一般面積相對較小，可采用三臺接收機，按E級布設，即可滿足相關要求。由于GPS的普及，大多數(shù)單位已經(jīng)擁有多臺套，同型號或不同型號的接收機，可根據(jù)實際工作情況，采取不同的作業(yè)模式。多臺套同步進行作業(yè)，然后將觀測原始數(shù)據(jù)統(tǒng)一換算成標準格式，采用相關處理軟件一并解算。

在設計作業(yè)方案時，應充分收集測區(qū)原始和已有的資料。選點要選在交通便利，易到達的點上，盡量減少不必要的搬站時間。同時要充分考慮到實際工作中應用的便利，盡可能保證通視條件的良好、及定向以及RTK校點的方便。同時點位要選在牢固，便于取用，不易被破壞的地方。同時盡可能使新選的點位與舊控制點重和，這樣就便于保證新舊成果一致性，以利于可靠確定GPS網(wǎng)與舊成果之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。作業(yè)時多機種同時觀測，以提高圖網(wǎng)中控制點的精度。

GPS網(wǎng)圖的布設方式隨然對點的位置和圖形結(jié)構沒有苛刻的要求，可根據(jù)測區(qū)實際情況和精度要求，采取靈活多變的方式。一般采用邊連式，該方法只需由同步圖形中的一條公共基線連接即可，適合多臺套作業(yè)模式，它具有作業(yè)效率高，圖形強度好，定位精度高的特點，目前是GPS測量中較為普及的一種方法。

首級網(wǎng)布設時，應聯(lián)測兩個以上高精度國家控制點或地方坐標系下等級控制點。在外業(yè)工作結(jié)束后，對數(shù)據(jù)進行強制約束平差，平差結(jié)果應輸出觀測點在相應坐標系中的二維或三維坐標、基線向量改正數(shù)、基線長度以及相關精度的信息。

同時為了檢查成果的可靠性，應用高精度全站儀檢測不少于2條觀測邊長，與解算出來的邊長進行對比。雖然兩者之間無法直接進行對比，此時應將原控制點距離投影至測區(qū)平均高程面上。方法主要有兩種：常規(guī)作業(yè)法是在一個控制點上擺站，準確測出至另一點的距離，然后以一個控制點為基準，邊長以全站儀測出的距離、方位以原兩控制點為準，計算另一點坐標。然后約束平差，最終得到該礦區(qū)投影后的坐標。另一種作法是：利用軟件直接計算或根據(jù)傳統(tǒng)計算公式也可。但在資料提交時應提供兩套坐標系統(tǒng)，并且說明在礦區(qū)使用哪一套系統(tǒng)施工即可。當邊長相對中誤差滿足要求時，方可進行下步工作。否則應分析原因，并檢查已知點的可靠性。

在相關資料不全，任務緊急的情況下，可先期進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，內(nèi)業(yè)處理時假設兩個觀測點坐標，以此為基準進行網(wǎng)平差，方便后續(xù)工作的開展。在得到國家或地方坐標系下的坐標后，以假設的兩個坐標點為公共點，對其余的成果利用相關軟件進行坐標轉(zhuǎn)換，修改相關圖件，以規(guī)劃到標準系統(tǒng)中。

GPS定位技術現(xiàn)已得到廣泛應用，其高程測定精度也已具有相當?shù)目煽啃?。在礦區(qū)高程測量中用GPS高程代替水準測量也能滿足相關要求。在5～10km范圍內(nèi)，GPS高程精度可以達到三等水準測量的精度，范圍越大精度越高。與傳統(tǒng)的水準測量相比，GPS高程測量效率高，不受地形地物的制約。在礦區(qū)控制高程測量中，在絕對位置和精度要求不是很高的情況下，GPS高程可作為首選方案。

2.1當用GPS做圖根控制測量時，GPS-RTK的作業(yè)半徑不宜超過5Km，并且至少用三個以上控制點進行校正參數(shù)，同時在觀測過程中盡可能多檢查以知點，發(fā)現(xiàn)問題應及時查明原因。對每個圖根點均應進行同一參考站或不同參考站下的兩次獨立測量，其有關要求嚴格按規(guī)范執(zhí)行。

2.2礦區(qū)地形圖。采用RTK測圖時，宜檢測2個以上不低于圖根精度的已知點，檢測結(jié)果與已知成果的平面較差不應大于圖上0.2mm，高程較差不應大于基本等高距的1/5方可進行。僅需一人背著儀器在地形、地貌特征點上采集數(shù)據(jù)，輸入相關屬性代號，采集速度快，省時又省力，避免了常規(guī)測圖測站點與地物點的通視，而且人員至少2人，大大提高了工作效率。

2.3工程放樣及定位測量。根據(jù)地質(zhì)提供的設計坐標，事先輸入手薄中，手薄會自動提醒你走到放樣的位置，即迅速又方便。定測時，用事先校正好的GPS-RTK直接測定其三維坐標。

2.4地質(zhì)剖面測量。在室內(nèi)計算出各剖面兩端點的理論坐標，輸入手薄中，手薄會自動顯示該剖面線的方向，依據(jù)剖面圖的比例尺，精度要求，在地形變化之上或地質(zhì)特征點上就完成了該項工作。與傳統(tǒng)全站儀、經(jīng)緯儀視距測剖面相比，節(jié)省了人力物力，大大提高了工作效率。

3.結(jié)束語

實踐證明GPS-RTK技術給測量帶來了重大的技術改革，極大方便了廣大測量工作者，隨著今后該技術的不斷發(fā)展和更新，在各個領域的應用會更加普及和廣泛，如何更好地應用該項技術，還需我們測量人員不斷總結(jié)和探索。

【參考文獻】

[1]工程測量規(guī)范GB50026-2007.中國計劃出版社.

[2]GPS測量原理及應用.武漢大學出版社.