GPS—RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查測繪中的應(yīng)用

白楊

【摘要】GPS-RTK技術(shù)即GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的組合技術(shù)，以載波相位觀測量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測量技術(shù)。將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘查測繪中工作效率得到極大的提高。由于GPS-RTK系統(tǒng)能精確到厘米級(jí)別的平面和高程精度，定位信息數(shù)據(jù)的安全可靠性也較高，因此在地質(zhì)勘查測繪應(yīng)用中的GPS-RTK技術(shù)定位精度也很高。GPS-RTK技術(shù)降低了對(duì)工作條件的要求，也適用于地形條件復(fù)雜的地質(zhì)勘查測繪中。本文分析了GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查測繪中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】GPS-RTK技術(shù)；地質(zhì)勘查；測繪；應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，全球定位系統(tǒng)，即GPS系統(tǒng)，也在不斷地發(fā)展并趨于成熟。GPS-RTK技術(shù)是GPS測量技術(shù)的一個(gè)新的突破，具有精度高、高效率、全天候和性能好等優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了常規(guī)測量技術(shù)在進(jìn)行測量時(shí)受到時(shí)間、空間上的限制，大大提高了地質(zhì)勘探工作的效率和質(zhì)量。在現(xiàn)代的地質(zhì)勘探工作中得到了廣泛應(yīng)用。

1、GPS-RTK測繪技術(shù)概述

RTK技術(shù)的應(yīng)用為GPS測繪提供了更先進(jìn)的測繪方法。RTK技術(shù)全程載波相位差分技術(shù)，其本質(zhì)上是對(duì)兩個(gè)測量站載波相位觀測量的差分進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的測繪方法。將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給測繪人員的接收機(jī)，接收自動(dòng)處理相位分差進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、誤差相對(duì)較小的測繪。這是一種新型的GPS測繪方法，與以往的GPS測繪方法相比，能夠在野外環(huán)境下實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度，而不需要進(jìn)行靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測量的事后解算。因此，RTK技術(shù)采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法進(jìn)行差分實(shí)時(shí)解算，從而實(shí)現(xiàn)了GPS測繪過程中的實(shí)時(shí)、自動(dòng)化解算，因此，其又被稱為GPS在測繪應(yīng)用中的重大里程碑，對(duì)戶外測繪作業(yè)的效率和質(zhì)量的提升起到了極大的促進(jìn)作用。

2、GPS-RTK測量技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

2.1測量和放樣

在使用GPS-RTK測量技術(shù)進(jìn)行測量的時(shí)候，需要借助點(diǎn)校正求得坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，確保測量的順利進(jìn)行。通常地質(zhì)勘查小組會(huì)選擇通視環(huán)境好的位置作為基準(zhǔn)站，并且所選擇的位置不會(huì)受到電磁干擾。當(dāng)工作區(qū)有5顆以上可見GPS衛(wèi)星且位置精度強(qiáng)弱度值不大于6的時(shí)候，地質(zhì)勘查工作人員只要在5-15s之間就能夠獲得自己想要的測量數(shù)據(jù)。并且，GPS-RTK測量技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)測量技術(shù)中復(fù)雜的流程進(jìn)行簡化，只需要一名工作人員就能夠完成整個(gè)測量操作。在放樣方面，GPS-RTK測量技術(shù)具有實(shí)施觀測的功能，能夠?yàn)楣ぷ魅藛T在測量的過程中提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)還能夠精準(zhǔn)定位，以最快的速度找到測量電位，進(jìn)一步提升了地質(zhì)勘查測量的工作效率。

2.2圖根控制測量

在利用GPS-RTK測量技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查的時(shí)候，需要在圖紙上繪制控制點(diǎn)，根據(jù)控制點(diǎn)的位置繪制出相對(duì)完整的平面圖，而這些控制點(diǎn)就是圖根點(diǎn)。每一次繪制工作都應(yīng)該建立在圖根點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，以圖根點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行加密測繪，進(jìn)一步提升GPS-RTK測量技術(shù)地質(zhì)勘測的精準(zhǔn)度，充分發(fā)揮出GPS-RTK測量技術(shù)在地質(zhì)勘測領(lǐng)域中的重要作用。

2.3地形地形和剖面測量

地形測量中比例尺較大的地形測圖、有效高差較小、坡度較低以及信號(hào)接收良好的情況，GPS-RTK技術(shù)可以直接應(yīng)用進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量作業(yè)。對(duì)于地形較差的情況，在采用GPS-RTK技術(shù)的同時(shí)還應(yīng)配合全站儀等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量作業(yè)。測量前應(yīng)先進(jìn)行選點(diǎn)，測量站點(diǎn)的距離選擇對(duì)通視情況沒有太大的要求，在圖形結(jié)構(gòu)上的選擇也比較靈活、方便。但每個(gè)點(diǎn)位周圍的高角度15度上不能安置障礙物，點(diǎn)位還要遠(yuǎn)離功率很大的無線電、高壓電線發(fā)射源，避免電場對(duì)信號(hào)的影響，以防接收信號(hào)受到干擾，盡量選擇在交通方便、視野開闊、易于保存、及利于拓展的地方來設(shè)置測量位點(diǎn)。再進(jìn)行觀測，采用靜態(tài)相對(duì)定位，根據(jù)作業(yè)調(diào)度表的安排進(jìn)行觀測，采樣間隔為1O秒，衛(wèi)星角度為l5度，時(shí)段長度為45分。同時(shí)在三個(gè)點(diǎn)上安置三臺(tái)接收機(jī)天線，對(duì)中、整平、定向，之后量取天線高，測量氣象數(shù)據(jù)，開機(jī)觀察；當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后，按照接收機(jī)的提示輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)，之后接收機(jī)將會(huì)自動(dòng)記錄。

2.4野外作業(yè)

傳統(tǒng)的測量技術(shù)在地質(zhì)勘查的過程中很容易受到外界環(huán)境因素的影響，大大的降低了測量的精準(zhǔn)度。GPS-RTK測量技術(shù)通過GPS技術(shù)對(duì)測量點(diǎn)進(jìn)行定位，利用衛(wèi)星對(duì)測量過程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，即使處于惡劣的野外環(huán)境中，也不會(huì)對(duì)測量結(jié)果造成很大的影響，為地質(zhì)勘查測量的精準(zhǔn)度提供基本保障。

2.5工程實(shí)例

以某地區(qū)某礦區(qū)的地質(zhì)勘查為例，其地質(zhì)勘查面積約為1km2，該礦區(qū)交通便利，位于某中低山區(qū)內(nèi)部。礦區(qū)呈“V”形溝谷發(fā)育，最高海拔標(biāo)高450m，地勢(shì)比高350m，河床標(biāo)高200m。使用GPS-RTK測量技術(shù)對(duì)于該地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘查主要分為兩個(gè)方面，分別是控制點(diǎn)測量和地質(zhì)點(diǎn)、槽探端點(diǎn)和坑道鉆孔測量。從測量點(diǎn)控制的角度來看，通常測量人員將工作區(qū)分成3個(gè)已知的GPS控制點(diǎn)，并均勻的分布在勘測地區(qū)周圍。其中基準(zhǔn)站放置一個(gè)已知的GPS控制點(diǎn)，其余兩個(gè)已知點(diǎn)可以通過坐標(biāo)分析的方式來確定，通過轉(zhuǎn)換參數(shù)的方法得到工作區(qū)加密控制點(diǎn)的成果坐標(biāo)。從地質(zhì)點(diǎn)、槽探端點(diǎn)和坑道鉆孔測量的角度來看，在實(shí)際勘測的過程中應(yīng)該堅(jiān)持“隨指隨測”的基本原則，按照初測、復(fù)測和終測的程序進(jìn)行鉆孔放樣，結(jié)合該礦區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行坑道口的測定，為整個(gè)礦區(qū)的地質(zhì)勘查提供了便利。

3、推動(dòng)地質(zhì)測繪技術(shù)發(fā)展的措施

3.1樹立全新的測繪理念

在當(dāng)前地質(zhì)測繪技術(shù)發(fā)展的新時(shí)期，需摒棄傳統(tǒng)測繪理念樹立全新的測繪理念，不斷改進(jìn)測繪技術(shù)提高地質(zhì)測繪水平。由封閉式測繪工作逐漸朝開放式測繪工作方式轉(zhuǎn)變。地質(zhì)測繪人員須積極投入到測繪工作中，通過開放思維方式宣召問題解決途徑。

3.2拓展地質(zhì)測繪領(lǐng)域和范圍

政府部門也應(yīng)積極推動(dòng)地質(zhì)測繪技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，并逐步擴(kuò)展地質(zhì)測繪技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域范圍和服務(wù)范圍。測繪人員不僅應(yīng)充分掌握本專業(yè)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)測繪相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)和相關(guān)專業(yè)人員的交流力度，為地質(zhì)測繪提供最有利的技術(shù)保障。

3.3強(qiáng)化地質(zhì)測繪管理

地質(zhì)測繪的不斷發(fā)展也致使地質(zhì)系統(tǒng)發(fā)生改變，在以技術(shù)為基礎(chǔ)上，還須加大對(duì)地質(zhì)測繪的管理力度，將現(xiàn)有的測繪隊(duì)伍打造成具有先進(jìn)技術(shù)、裝備精良的地質(zhì)測繪隊(duì)伍。在良好的技術(shù)管理和質(zhì)量管理基礎(chǔ)上，測繪工作的開展會(huì)更為順利，測繪效率得到大幅提升，測繪質(zhì)量得到有效保障。

結(jié)語：

綜上分析可知，目前，GPS-RTK測量技術(shù)在地質(zhì)勘查領(lǐng)域中的應(yīng)用具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，其測量的精準(zhǔn)度有了很大的提升，在一定程度上降低了測量基礎(chǔ)設(shè)施的成本，進(jìn)一步提高地質(zhì)勘查中的測量效率，為地質(zhì)勘查工作者的測量工作提供了很多的便利，在地質(zhì)勘查領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展前景。

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