地質(zhì)勘探工程作業(yè)過(guò)程中GPS—RTK的應(yīng)用

李旭　曹艷紅　亢淑娟

摘 要：在礦產(chǎn)開采作業(yè)中，地質(zhì)勘查工作尤為重要，地質(zhì)勘查作為工程量學(xué)的一個(gè)分支，是礦產(chǎn)開采中最基礎(chǔ)的一項(xiàng)工作，不得有任何閃失，否則會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)礦產(chǎn)開采的質(zhì)量與效率。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，GPS—RTK技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用范圍愈加廣泛，相比傳統(tǒng)的勘探手段，無(wú)論是從精度上還是效率上，都具有著巨大優(yōu)勢(shì)?；诖耍疚闹攸c(diǎn)探究GPS—RTK技術(shù)在地質(zhì)勘探工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS—RTK技術(shù)；地質(zhì)勘探；工程作業(yè)；應(yīng)用

地質(zhì)勘探工作作為礦產(chǎn)開采中重要的基礎(chǔ)性工作，貫穿于整個(gè)工程的全過(guò)程。地質(zhì)勘探工作的好壞直接會(huì)影響到礦產(chǎn)開采工程的運(yùn)作效率與質(zhì)量。在地質(zhì)勘探工程中應(yīng)用GPS—RTK技術(shù)，能夠有效提高地質(zhì)勘探的效率與質(zhì)量，大大提高地質(zhì)勘探工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1 GPS—RTK技術(shù)簡(jiǎn)述

GPS—RTK技術(shù)也就是將GPS技術(shù)和RTK測(cè)量系統(tǒng)相互融合，是一項(xiàng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位分差技術(shù)，具有非常強(qiáng)大的勘測(cè)功能，并且能夠保障勘測(cè)質(zhì)量與效率。其中，GPS技術(shù)也就是全球定位系統(tǒng)，通過(guò)衛(wèi)星來(lái)收發(fā)信號(hào)，并構(gòu)建起一個(gè)三維坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)全程的跟蹤設(shè)定。RTK是載波相位分差技術(shù)，能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)測(cè)量點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)三維坐標(biāo)。由于RTK技術(shù)的測(cè)量精度非常高，甚至能夠精確到cm單位。在地質(zhì)勘探工程中的測(cè)點(diǎn)定位和測(cè)設(shè)放樣中有著很好的表現(xiàn)。在基準(zhǔn)站和流動(dòng)站共同運(yùn)作時(shí)，工作人員只需要帶著流動(dòng)站終端設(shè)備在檢測(cè)區(qū)移動(dòng)，就能夠測(cè)量工程點(diǎn)，大大降低了人工投入量。

GPS—RTK技術(shù)能夠極大的彌補(bǔ)傳統(tǒng)地質(zhì)探勘手段的不足與缺陷，不僅能夠有效提高測(cè)量信息、數(shù)值的傳送效率，并且能夠極大的提升測(cè)量精度。通過(guò)對(duì)GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行分析，該技術(shù)的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

第一，GPS—RTK技術(shù)不會(huì)受到季節(jié)因素、氣候因素影響，并且能夠保持超高的測(cè)量效率和測(cè)量精度，可以在通視條件差、能見度低的環(huán)境中開展測(cè)量工作。

第二，GPS—RTK技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合，除了能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)定位外，還能夠保障數(shù)據(jù)的安全性與可靠性。此外，GPS—RTK技術(shù)還能夠在地形復(fù)雜、障礙繁多的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量定位功能。

第三，GPS—RTK技術(shù)的綜合測(cè)繪能力非常強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、集成化勘探作業(yè)。GPS—RTK技術(shù)能夠滿足各種地質(zhì)探勘工程測(cè)量需求，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與用戶實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，并傳輸有效數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)地質(zhì)勘探工程的控制與管理，同時(shí)還能夠?qū)ψ鳂I(yè)指揮系統(tǒng)構(gòu)建與完善奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第四，操作流程較為簡(jiǎn)單，且具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理功能，并且通過(guò)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)提出可視化數(shù)據(jù)信息。

2 GPS—RTK技術(shù)應(yīng)用

2.1構(gòu)建測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)

在礦產(chǎn)開采開采過(guò)程中，測(cè)量控制網(wǎng)不僅能夠?qū)y(cè)量地形進(jìn)行控制，同時(shí)也能夠提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在控制測(cè)量工程平面、高程、加密圖根過(guò)程中，需要根據(jù)測(cè)量工程大小、地形圖比例尺、地形條件等的控制網(wǎng)精度要求進(jìn)行合理布置網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)布網(wǎng)工作都是采用測(cè)距儀、經(jīng)緯儀、全站儀等，根據(jù)國(guó)家三角點(diǎn)或高級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行加密設(shè)置。由于控制網(wǎng)形態(tài)決定著探勘地區(qū)的分布范圍和形狀，因此布設(shè)形式通常為三角網(wǎng)、三角鎖形式。但無(wú)論采用哪種形式和儀器，都需要兩點(diǎn)工作人員互視測(cè)量，保障圖形觀測(cè)邊長(zhǎng)均勻，觀測(cè)角度也要平衡適中，可以說(shuō)在實(shí)際應(yīng)用中非常復(fù)雜。

但通過(guò)應(yīng)用GPS—RTK技術(shù)布設(shè)控制點(diǎn)，不需要上述的一系列條件，即可開展高精度、靈活的地質(zhì)勘探工作。確定在勘探區(qū)域有一個(gè)已知點(diǎn)，這樣能夠?qū)崟r(shí)做到單點(diǎn)校正。從而有效解決一個(gè)已知點(diǎn)無(wú)已知方位時(shí)，傳統(tǒng)測(cè)量方法無(wú)法測(cè)量的問(wèn)題，并且能夠?qū)y(cè)量精度控制在cm單位級(jí)別。如果需要進(jìn)一步加強(qiáng)測(cè)量精度，則可以采用靜態(tài)模式觀測(cè)方法進(jìn)行測(cè)量，這時(shí)的測(cè)量精度能夠在1cm之內(nèi)。

2.2勘探地區(qū)地形測(cè)量

地形測(cè)量作為地質(zhì)勘探、工程設(shè)計(jì)、地形地質(zhì)圖編繪的重要渠道。測(cè)量比例尺需要根據(jù)勘探的區(qū)的礦類型確定。在傳統(tǒng)測(cè)量方法中，通常彩虹大平板儀測(cè)圖、經(jīng)緯儀記載法測(cè)圖等方法。先要布設(shè)控制網(wǎng)，并在高等級(jí)控制點(diǎn)技術(shù)上進(jìn)行加密處理，最終根據(jù)測(cè)定地貌、地物中的位置，開展編繪圖工作。傳統(tǒng)方法需要在外野外展開，不僅作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)量精度低、測(cè)量難度大等問(wèn)題，并且會(huì)對(duì)自然生態(tài)造成一定影響。

2.3 布設(shè)與定測(cè)各種勘探工程

布設(shè)和定測(cè)各種勘探工程過(guò)程中，就是要結(jié)合設(shè)計(jì)資料，并融入各種測(cè)量方法將設(shè)計(jì)工程位置布設(shè)到勘探場(chǎng)地，從而為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，或者竣工工程位置測(cè)制到圖中。通常情況下，需要采用經(jīng)緯儀、全站儀、極坐標(biāo)法進(jìn)行施測(cè)工作，這些都要依托與高程、角度、距離等數(shù)據(jù)。通過(guò)采用GPS—RTK技術(shù)，能夠有效保障布設(shè)工作的精度、效率，快速獲得所需點(diǎn)位坐標(biāo)。在進(jìn)行布設(shè)過(guò)程中，需要將已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的坐標(biāo)記在筆記上或直接通過(guò)電腦打印，工作人員只需手持移動(dòng)站接收終端，就會(huì)提醒工作人員到指定位置，布設(shè)工作極其方便。

綜上所述，本文首先分析了GPS—RTK技術(shù)的原理與特點(diǎn)，進(jìn)而從構(gòu)建測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)、勘探地區(qū)地形測(cè)量、布設(shè)與定測(cè)各種勘探工程三方面，分析了GPS—RTK技術(shù)在地質(zhì)勘探工程作業(yè)中的應(yīng)用，旨在充分發(fā)揮GPS—RTK技術(shù)的積極作用，提高勘探作業(yè)工程實(shí)施效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]狄廣禮，劉劍英.基于GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘探工程測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].科技資訊，2015（05）：51-52.