淺談GPS RTK在地質礦產測量中的應用

王炳旸

黑龍江省地質礦產測試應用研究所

淺談GPS RTK在地質礦產測量中的應用

王炳旸

黑龍江省地質礦產測試應用研究所

GPS技術的發(fā)展快速發(fā)展，更多新定位技術出現(xiàn)，使地質勘查工作更加自動化。其中GPS-RTK技術的快速興起，給地質礦產測量工作帶來了新生機，在礦產勘測中發(fā)揮著重要作用。本文優(yōu)先介紹GPS-RTK技術，然后簡述了GPS-RTK技術在地質測量中的作用，最后強調了GPS-RTK技術的優(yōu)缺點及解決方案。

GPS-RTK技術；礦產測量

隨著科學技術和國民經濟的快速發(fā)展，GPS、地理信息系統(tǒng)、遙感技術已經成為了地質勘查工作的核心。GPS更是引發(fā)了地質勘查行業(yè)傳統(tǒng)觀念的變革。GPS-RTK技術采用衛(wèi)星信號和電訊信號進行數(shù)據(jù)傳輸，同時集成化自動化高，便于單人操作。GPSRTK技術數(shù)據(jù)處理能力強，精準度高，受天氣影響較小，在我國的地質礦產測量中得到廣泛應用。本文將對GPS-RTK技術在地質礦產測量中的應用和所遇問題進行簡單論述。

1 、GPS-RTK技術介紹

GPS可以做到海陸空三維系統(tǒng)的定位導航，且功能多樣，操作簡便，精準度高。常規(guī)的GPS應用雖然數(shù)據(jù)精準度高但數(shù)據(jù)的處理能力較差，需要進行復雜的解算。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速解算和現(xiàn)場校對，GPS-RTK技術就由此誕生了。

一臺基準站和多個流動站就構成了RTK定位系統(tǒng)，各站點使用無線數(shù)據(jù)鏈進行連接。在工作的過程中，基準站和流動站同時獲得衛(wèi)星測量數(shù)據(jù)，再由基準站產生修正系數(shù)，發(fā)送給流動站，最后由流動站進行數(shù)據(jù)修正，這樣就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時性和操作的便捷性，同時實現(xiàn)了數(shù)據(jù)厘米級定位的定位效果，基準站和流動站之間實際上是單基線處理的。這樣觀測人員就可以直接在流動站內實時監(jiān)測測量的結果，所用時間短甚至少于一秒，工作效率較高。

2 、GPS-RTK技術在地質測量中的應用

2.1 地形測量

在地質找礦所需要的大比例尺地形測圖的工作中，在地形條件較好的情況下(主要指相對高差較小、坡度不陡，接收衛(wèi)星信號好無線連接無死角)，可直接利用GPSRTK采集測量數(shù)據(jù)。否則，在地形條件較差的情況下，可利用RTK GPS配合全站儀等其他測量儀器采集測量數(shù)據(jù)。無論那種方法，與傳統(tǒng)測量方法相比，都大大提高了工作效率和測圖精度。

2.2 工程點布設

在工程點布設精度要求較高、導航型手持GPS不能滿足需要的情況下，只有GPSRTK能擔此重任。我們把設計工程點坐標輸人到掌上機上，然后利用GPS RTK的放樣功能，把點位布設到實地。其他如GPS的靜態(tài)測量、后差分測量都無此功能，無法完成工程點布設任務。

2.3 勘探線剖面測量

在所有的GPS測量中，只有GPS RTK能完成勘探線剖面測量任務。一是GPSRTK的線放樣功能可確保觀測點在設計剖面線上不偏移；二是可保證觀測地形點的高程精度。而靜態(tài)和后差分無法直接確定剖面線位置，導航型手持GPS高程測量又不準確。

2.4 地質工程點定位測量

使用GPS RTK進行地質工程點定位測量非常方便，只要在離工區(qū)數(shù)十公里以內找到國家控制點，即可開始工作，如果控制點離工區(qū)較遠，利用RTK測量方法發(fā)展一到二級將控制點引到工區(qū)也是很容易的事情。工作時選擇有利地形架設好基準站，移動站既可對各地質工程點進行逐一測量。

2.5 物化探測量

物化探工作，一般都是先在測區(qū)內運用測量的方法，沿直線方向布設一系列等距離或者按一定規(guī)律分布的物化探觀測點或取樣點，即布設物化探網(wǎng)。利用GPSRTK的線放樣功能是很容易辦到的，首先把設計好的基線或測線點輸人到GPS RTK掌上機，然后利用GPS RTK線放樣方法將設計點位布設到實地。

3 、GPS-RTK技術在地質勘查中的優(yōu)缺點

3.1 GPS-RTK技術的優(yōu)點

（1）數(shù)據(jù)傳輸可進行實時監(jiān)測，不必進行解算，直接讀取，精準度可達到厘米級。

（2）GPS-RTK技術需要的控制點數(shù)量較少，減少了儀器的搬運，從而加快了測量速度，減少了勞動強度，提高了工作效率。

（3）GPS-RTK技術集成度高，數(shù)據(jù)處理能力很強，便于施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)校對放樣。

（4）GPS-RTK測量技術只需衛(wèi)星信號和電訊數(shù)據(jù)能進行正常傳輸就能準確定位，即使短暫失鎖，也能保存數(shù)據(jù)重新搜素并繼續(xù)測量。

（5）各站點間不需要通視，加大了觀測距離，便于野外工作。工作無時間限制，一般受天氣的影響不大。

（6）設備安裝完畢，只需一人操作即可，為了加大測量效率可以多設流動站。GPS-RTK技術完成測量所用時間短，只需按照操作流程操作，人為誤差影響較小。

3.2 GPS-RTK技術在地質勘查中的不足與調整措施

GPS-RTK技術優(yōu)點實在很多，但在實際工作中不可避免的出現(xiàn)了一些不足，工作過程也不是完全不受外界影響的。面對這些不足之處在實際工作中要如何調整呢，接下來本文將一些經驗總結出來以供參考。

（1）GPS-RTK技術是采用衛(wèi)星信號接受的，在一段時間內容易出現(xiàn)假植現(xiàn)象。為防止遇到這類情況，在測量過程中要進行重測核查。當然并不是全部重測，只需對1-2個已測的站點進行復查就可以了，核對測量結果，確定假植現(xiàn)象是否存在。GPS-RTK技術的系統(tǒng)要能正常運行需要觀測出至少五顆衛(wèi)星，能否觀測到衛(wèi)星就要受到角度的影響，需要選擇合適的位置安置基準站。

（2）天氣的變化還是會影響GPS-RTK技術的測量結果。11-12點的時間段內信號在電離層的損失較大，使得GPS-RTK技術終端接收到的信號變差或消失，致使初始化時間變長或者無法進行初始化。為了解決這一問題，在實際工作中多放棄這一時間段。

（3）在山區(qū)或者樓房密集的地方，高頻信號較多，因此會影響GPS-RTK信號的傳輸。這一問題較好解決，可以將基準站設置在測量區(qū)域的最高點，拉開與強磁場的距離。

（4）在礦產測量中常需要大量的轉化高程，但由于我國很多山區(qū)的高程數(shù)據(jù)誤差較大，導致在應用GPS-RTK技術進行高程轉化時很困難，精度不高。在面對這種狀況，在測量的過程中要盡量選取高程數(shù)值較準確的控制點，控制作業(yè)面積，來減少測量計算出的誤差。

4 、結語

傳統(tǒng)測量作業(yè)多依賴人力，解算復雜，且誤差較大。GPS RTK技術靠衛(wèi)星來觀測，以無線數(shù)據(jù)進行傳輸，并可以實時獲取測量解算數(shù)據(jù)，方便了地質礦產的測量工作。但GPS-RTK技術不是全能的，在使用中也要注意它的使用條件，正確操作。在實際工作中要清楚GPS-RTK技術的不足，做到心中有數(shù)同時對癥下藥，確保測量的精準度。

[1]崔巧云.GPS-RTK技術在地質礦產勘查測量中的應用[J].城市建設理論研究.2013