淺析GPS—RTK測繪技術在地質勘察測繪中的應用

摘 要：在當今科學技術高速發展的背景之下，每一個行業和領域當中都會涌現出一些先進的技術和設備，而地質勘探領域同樣也不例外。隨著現在科學技術的不斷發展，地質勘探工作當中也通常會應用一些先進的勘察技術等，這樣可以有效的提高現代地質勘探工作的效率和質量。而目前很多地質勘察測繪工作當中，通常會應用到GPS-RTK的測繪技術。

關鍵詞：GPS-RTK；測繪技術；地質勘察測繪；應用

引言

在測繪工作中，GPS-RTK定位方法得到廣泛的應用，它擁有效率、精度高，自動化程度高，誤差小，測繪成果的統一、簡單，全天候測試設施等優點，在地質工程勘察被廣泛使用。

RTK（實時動態）測量技術被稱為實時動態定位技術，是GPS（全球PositioningSystem）測量技術和數據傳輸技術的組合。RTK系統包括三個部分：基站，移動站，數據鏈路。它是基于載波相位測量值，基站對所有可見GPS衛星（4個或更多）不間斷的觀察，并通過數據鏈路觀察，與移動臺的GPS接收機，移動站接收這些信息，同時還收集GPS數據，并在系統中的組合物中實時處理，同時給予厘米級定位結果，歷時小于1秒。

1 GPS-RTK技術基礎

GPS-RTKGPS測量系統是測量技術和數據傳輸技術相結合構成的，基于實時差分GPS測量技術的系統，基于載波相位測量值的組合。它被放置在一個雙頻GPS接收器的基站中，對所有可見GPS衛星進行連續觀測，結果信息和基準站自身經由無線電傳輸實時信息發送。在流動站，除了用于接收衛星信號，并且還通過儀器接收從基站發送的數據，并實時嵌入式軟件解決方案的GPS接收機計算出的三維坐標信息和該信息的準確性。

2 應用實例

2.1 概述調查區域

地質勘查項目區的詳細調查為1.1平方公里。交通十分便利，礦井、礦場位于一座山的中間，山屬于低山。海拔最高的是礦區海拔，河床海拔高190米。“V”形谷的發展，為構造侵蝕地形。采礦地形復雜，超過25度的地面坡度，是一個大山覆蓋著高大的竹林部門。

2.2 控制點測量

周圍使用D001，D002和XTL-2三個控制點。GPS點埋設在地雷的區域之外。基站設置在一個已知點D002，每個控制點的大地坐標系WGS84高的國家的測量，通過一個已知點D001，D002，計算解決方案XTL-2點數轉換參數，礦山加密解決方案，從而計算控制點X01，X02...X14的坐標。嚴格按照“地質礦產勘查測量規范”（ZBD10001-89）的調查工作進行了工作做法，結果符合精度指標。

2.3 地質測量

地質點確定挖溝端點測量采用地質人員用的計量原則。嚴格按照最初測試，重新測試，最終測試三種工作程序放樣。按照勘察設計坐標中給定的兩個點作為圖根點，為了建立總臺控制隧道的控制方向和深度坑道口測量。

2.4 工作統計的準確性

當操作時，檢測精度采用下列三種方法：（1）設置在已知點的移動站，收集數據，比較與檢測到的三個點的正確的坐標獲得的值；（2）不同時間點重復的測量特征點，比較差異，這些數據點；（3）然后使用索佳SET530全站儀和尺跨度檢測高度和兩相鄰地形點之間的距離，檢測到32個點。三種方法來檢測積累的總工作統計的準確性，滿足工程精度要求。

3 應用體會

3.1 GPS-RTK測量技術的優勢

3.1.1 經營效率

在多山的地形，高質量的RTK站一旦完成調查面積測量半徑2公里，減少了控制點的傳統要求的測量數量和測量儀器“移動工作站”號，這是一個小的坐標幾秒鐘，一般電磁環境，運行速度快，工人勞動強度低，節約了業內外的成本，提高了勞動效率。

3.1.2 高精度定位數據的安全可靠，無誤差積累

基本工作條件，只要GPS-RTK，在一定半徑范圍內，平精度和GPS-RTK的高程達到厘米級精度。

3.1.3 降低了所需的操作條件

GPS-RTK技術不能滿足的光學視線的要求兩點之間，只有符合要求的“電磁波通過視覺。”因此，與傳統的測量結果相比，GPS-RTK技術是通過視覺條件下，能見度，天氣，季節等因素的影響的保護和限制較小，在傳統的測量似乎是因為所造成的困難通地形，地形障礙復雜，因為該地區只是滿足基本工作條件的GPS-RTK技術，它可以很容易地快速高精度定位業務。

3.1.4 GPS-RTK作業自動化，集成化，測繪和強大程度高

GPS-RTK技術能力的各種內部映射，現場，流動站使用內置的軟件控制系統，無需人工干預，可自動完成各種繪圖功能，輔助測量大大降低，減少人為誤差，保證了作業的準確性。

3.1.5 操作簡單，使用方便，高數據處理能力

在車站只是一個簡單的設置，得到的坐標或坐標測量結果放樣。數據輸入，存儲，處理，轉換和輸出能力，與計算機的其他測量儀器快速，方便地溝通。

3.2 GPS-RTK測量的缺點和解決方案

3.2.1 受衛星狀況的限制。在一定時間內仍沒有得到很好的覆蓋的衛星，容易發生假。深山峽谷，茂密的森林，城市高樓密集區，衛星信號被阻斷時間較長，因此這一天的工作時間可能會受到限制。使用GPS-RTK1值測量結果的質量控制方法的問題可以發現，工作時間可以限制在選擇工作時間來解決。

3.2.2 天空環境

當天中午時間，通過電離層的干擾，共享更少的衛星，經常接受小于5或更多的衛星，它初始化時間長甚至不能連接的衛星信號時，它不能被測量。在磨礦勘探區域，進行測試，進行GPS-RTK測量在相同的條件下，同一地點，11：00后至15：00前，準確，快速的GPS-RTK測量，12：00左右，難在GPS-RTK測量，顯示選擇經營期限的重要性。

3.2.3 數據鏈路傳輸的干擾和限制半徑比標稱距離的問題較小

GPS-RTK數據鏈傳輸（通常是用無線電信號），很容易受到干擾，高大山體障礙物如高大建筑物和各種高頻信號源，衰減在傳輸過程中嚴重，嚴重影響了外面的準確性和操作半徑業。另外，當超過一定距離的GPS-RTK半徑（以磨礦勘探區域，海達V8GNSSGPS-RTK作業半徑一般為2公里），測量誤差可能會溢出。因此，GPS-RTK操作的實際有效半徑比其標稱半徑要小得多。有效的方法來解決這個問題就是要立足奠定了在最高點的測區的中心。

3.2.4 初始化該問題所需要的時間

在山區，一般的森林，密集城區，地板等操作，GPS衛星信號被阻擋更多的機會，容易造成失鎖，使用GPS-RTK作業時有時需要經常重新初始化。準確性和這項措施的效率會受到影響。唯一的解決這個問題的初始化選擇能力，需要很短的GPS-RTK模式的時間。

4 結束語

隨著現代科學技術的飛速發展，地質勘察測量技術的要求也更加嚴格，其目的是制定切實可行的的解決方案，確保地勘測量符合技術標準和用戶要求，并獲得最佳的經濟效益。盡管廣泛使用的GPS-RTK技術，在一個大變革的制作方法地質勘探工作的測量，操作的傳統觀念要更新，促進地質行業的技術進步。

參考文獻

[1]徐紹銓，張華海，楊志強，等.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.

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[3]GB/TI8314-2009.全球定位系統（GPS）測量規范[S].