GPS RTK在地質測量中的應用

【摘 要】GPS RTK即實時動態衛星全球定位技術的簡稱，它是通過一臺基準站和若干臺移動站組成的測量系統，基準站和移動站之間使用無線數據鏈進行連接。移動站以基準站的已知數據獲得改正參數，基準站和移動站同時接收衛星信號得到測量數據，基準站同時又把測量修正參數通過無線數據鏈傳送給移動站，使移動站測量數據得到改正而獲得所需要的測量成果，這樣移動站就可以實時、方便、快捷的進行各種測量工作。GPS RTK數據處理實際上是基準站和流動站之間的單基線處理過程。

1 引言

GPS RTK在地質工程測量工作中的應用地質勘探工程測量是地質找礦工作的一個重要組成部分，它的主要任務一是為地質設計和研究地層構造提供測繪資料;二是根據地質勘探工程設計，在實地定線、布設，始出施工位置和掘進方向;三是定位工程點，為編成地質報告和儲量計算提供有關資料。地質勘探工程測量的主要內容包括礦區控制測量、地形測量、布設工程點測量、勘探線剖面測量、地質工程點定位測量、勘探坑道測量、貫通測量、物化探測量等8方面。除勘探坑道測量和貫通測量外(坑道內收不到衛星信號 )，其他 6項測量工作GPS RTK都可以直接完成。

2 TK測量技術的主要特點是

（1）一個以上已知控制點即可工作，這在礦區周圍已知控制點破壞嚴重、資料不好收集的情況下不致影響工作;（2）直觀快捷，可以實時觀測、記錄、使用測量數據，無須再進行復雜的平差計算;（3）精度高，其測量成果遠遠高于導航型手持機的測量精度、可以達到厘米級，完全可以達到除高等級控制測量外的所有測量工作的需要;（4）目前該技術還具有一定的局限性.受無線通訊技術的限制，目前市場出售的多數品牌的GPSRTK數據鏈連接最大可達到二、三十公里，一般只在10公里左右，山區根據地形情況則作用距離更近。隨著移動通信技禾、衛星差分(星鏈)、網絡RTK等新技術在GPSRTK測量工作中的應用，GPS RTK將擁有更廣的發展前景。

2.1 礦區控制測量

礦區控制測量一般都是根據礦區作業面積在國家等級控制點之上做首級控制，在礦區作業面積不太大的情況下，一、二級小三角點或導線點即可滿足要求。根據GPSRTK的厘米級精度指標 ，它完全可以滿足一般礦區的控制測量需要。吉林省國家控制點分布比較密集均勻，我們在使用GPSRTK測量過程中 ，有相當一部分工作是在國家等級控制點上架設基準站，直接進行各種工程測量，在礦區國家等級控制點不能滿足需要時，利用GPS RTK發展布設礦區控制點即可滿足各種地質工程測量的需要。實踐證明各項精度指標完全符合有關規范的要求。

2.2 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，接收衛星信號好無線連接無死角)，可直接利用GPSRTK采集測量數據。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據。無論那種方法，與傳統測量方法相比，都大大提高了工作效率和測圖精度。

2.3 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的靜態測量、后差分測量都無此功能，無法完成工程點布設任務。

2.4 勘探線剖面測量

在所有的GPS測量中，只有GPSR TK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高程測量又木準確。

2.5 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，只要在離工區十數公里以內找到國家控制點(這在吉林省是不難辦到的)即可開始工作，如果控制點離工區較遠，利用RTK測量方法發展一到二級將控制點引到工區也是很容易的事情。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。

2.6 物化探測量

物化探工作，一般都是先在測區內運用測量的方法，沿直線方向布設一系列等距離或者按一定規律分布的物化探觀測點或取樣點，即布設物化探網。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線放樣方法將設計點位布設到實地。

3 基于GPS RTK的地質工程測量應用

3.1 設置好基準站。基準站應設置在地勢較高通訊條件較好的地點上，根據測區的自然地理條件和工作范圍，在基準站與流動站之間數據鏈連接最好的點位上設置基準站，在國家已知控制點不能滿足工作需要時，可用RTK單點定位方法發展已知點，其精度完全可以滿足工作需要。

3.2 移動站工作時應注意以下幾點 :一是基準站和移動站的各項參數設置必須保持一致;二是移動站要始終保持與基準站的數據鏈連接;三是移動站設置時必須注意對中整平和輸人數據的準確性;四是線放樣時線上偏移距不能過大，遇復雜地形偏移過大時應做好標志以保證地質工作人員準確找到點位標志，只有這樣才能保證測量的精度。

3.3 使用GPSR TK測量系統進行地質工程測量是測量工作的一大進步，他從根本上改變了測量工作的傳統作業方式。

總之，與傳統的經緯儀視距、全站儀光電測距相比，使用GPSR TK測量系統提高了地質工程測量精度。在測網和剖面布設時基本消除了網線偏移和網閉合差，只存在很小的個點的離差，在地質工程點定位測量時，由于直接在高等級控制點下工作，大大降低了測量點位的累積誤差，提高了勞動生產率。在林區作業時，基本避免了砍伐樹木，減少了與林業部門的行業糾紛和毀林賠償，同時也縮短了測量工作進程;降低了測量工作者的勞動強度，縮短了作業時間。為我們今后的地質工程測量工作和其他測量工作提供了十分有力的條件;促進了找礦工作的順利進行。

參考文獻:

[1]城市測量規范CJJ 8-99[S].中國建筑工業出版社.

[2]全球定位系統城市測量技術規程..工業出版社 .

[3]全球定位系統(GPS)測量規范GB/T18314-2001[S].

[4]劉大杰 ，施一民 .全球定位系統 (GPS)的原理與數據處理[M].同濟大學出版社，1 9 9 6 .