論GPS RTK在地質礦產測量中的應用

歹正仁

摘要：本文從GPS-RTK技術概述出發，對GPS-RTK技術的定位模式進行分析，探討了GPS-RTK技術在礦區地形測量、礦區控制測量中的應用，并舉例討論了GPS-RTK技術的定位精度，具有一定借鑒效果。

關鍵詞：GPS-RTK地質礦產測量測量精度應用

1 GPS-RTK技術概述

GPS又稱為全球衛星定位系統，能夠在地球表面百分之九十八的區域提供定位、測速、時間測量等，在許多領域得到廣泛的應用。GPS-RTK作為一種新型的測量技術，由于該技術具有較高的測量精度，被應用于地質勘察外業作業中，能夠在靜態、快速靜態、動態測量中獲得實時的厘米級定位精度測量結果，GPS-RTK測量技術現已成為地質勘察中不可或缺的重要測量工具。GPS-RTK系統組成部分包括GPS信號接收部分、實時數據傳輸部分、實時數據處理部分，具有作業速度快、操作方便、價格適宜、測量精度高、縮短作業時間等優點，適用于工程放樣、地形測圖、控制測量中。

2 GPS-RTK技術的定位模式

GPS-RTK技術有助于提高測量工作效率和測量精度，為地質勘察工作提供了先進的技術支持，對我國社會經濟而言，有著深遠的意義?，F階段GPS-RTK技術的定位模式可分為快速靜態定位模式、準動態定位、動態定位，下面對這三種定位模式做出具體說明。

2.1 快速靜態定位模式

快速靜態定位模式的作業方法是在測站點中部選擇合適的一個基準站，配置一臺可連續跟蹤可見性衛星的接收設備，可觀測的衛星應大于五顆，另一臺接收機為流動站，每到一站點對其觀測一定時間，流動站與基準站距離不宜超出十五千米。快速靜態定位模式具有測量精度高、速度快的優點，但不足之處是二臺接收機在同時工作時，過于分散，難以保證設備的可靠性，該模式適用于加密測量、控制測量、地籍測量、工程測量等作業中。

2.2 準動態定位

準動態定位的作業方法是在已知測站設置GPS接收機作為一個基準站，可連續跟蹤可見性衛星，在起始站點由流動性接收機對超過五顆的可見性衛星，連續觀測一至兩分鐘，并同步收集各大觀測站點的既往數據，收集數據時間明顯優于快速靜態定位模式，但操作要求較高，定位基線誤差不超過兩毫米，適用于開闊區域的工程定位、加密控制測量、剖面測量、碎部測量、線路測量等。

2.3 動態定位

動態定位是將已知測站設置GPS接收機作為一個基準站，并建立數據鏈，對所有可見性衛星進行連續跟蹤，由數據鏈傳輸實時收集數據至移動接收站，流動站再通過基準站向移動接收站反饋的數據經數據鏈接收，根據分析與觀測定時的采樣信息作出處理，獲得精度高的測量結果。此種模式定位精度為厘米級，適用于地形圖測繪、橫斷面測量、中樁測量、縱斷面地面線測量等測量作業中。

3 GPS-RTK技術在地質礦產測量中的應用

3.1 在礦區地形測量中GPS-RTK技術的應用

在礦區地形測量中需要用到大比例的地形圖，勘察地區環境比較復雜，大都處于偏遠的山區、森林中，且視野通暢性不好，若使用一般的測量儀器開展測量作業，就要選取視野開闊的地段測量碎部點，這樣一來必然耽誤了測量時機，難以保證測量效率，進一步延長作業時間。采用GPS-RTK技術在礦區地形測量中，對通視條件、測定點位無特殊要求，由一人就可完成所有測量工作，工作效率得到大幅提高，具體的測量流程如下，由一位測量人員攜帶GPS-RTK系統在測定的碎部點輸入特征編碼靜止兩秒并將收集的數據記錄，得到理想的點位精度，將地區的地形點位測定輸入測圖軟件中，就可獲得地形圖。隨著時代與經濟的發展，礦山開采改變了其地表環境，控制點易于受到破壞，測量人員還需不斷更新地形圖，礦區地形信息有助于為礦區資源環境整治、礦區儲量管理、礦區開采監督、礦區規劃建設等提供依據。在礦區地形測量中應用GPS-RTK技術不僅能夠獲得精度較高的地形點位測量結果，提高了外業作業效率，還能在內業對地形圖進行補測與修測，提供及時的完整的礦區地圖信息。

3.2 在礦區控制測量中GPS-RTK技術的應用

地質礦產勘查測量基于1980西安坐標系、1954北京坐標系、WGS84坐標系上開展坐標定位，RTK作業時需明確坐標位置，因此，還需及時調整坐標系。在GPS-RTK測量技術作業的過程中，會自動記錄控制點平面坐標、高程值等數據并進行測算，獲得每一個控制點的水平及垂直殘差，當平面坐標、高程值誤差值控制在兩厘米左右，就可記錄數據，每隔二十秒即可獲得誤差較小的測量數據，這時作業人員可無需操作，工作效率得到提高。采用GPS-RTK技術在礦區控制測量中，獲得的數據均符合相關地質礦產勘查測量要求的標準值內，即最弱點點位誤差上下浮動不超過五厘米的要求，GPS-RTK技術可用于礦區控制測量中，且測量精度較高，作業速度快。

3.3 GPS-RTK技術定位精度分析

GPS-RTK技術具有定位精度高、操作方便、作業速度快的優點，在地質礦產勘查測量中得到大量的使用，為了驗證GPS-RTK技術的定位精度，本次以某縣礦區為例，該礦區地處平原，通視條件良好，采用靜態GPS模式、GPS-RTK技術分別測量該礦區十二個E級GPS控制點后，獲得兩組不同的測量結果，將這兩組測量結果進行對比觀察，控制點坐標結果綜合對比見表1。

如表1所示，GPS-RTK技術測量的點位平面誤差、高程誤差上下浮動不超過兩厘米，GPS-RTK技術測量精度較高，實踐證實GPS-RTK技術能夠替代圖根控制測量，值得在地質礦產勘查的測量工作中得到推廣和應用。

4 結束語

綜上所述，隨著時代與科技的飛速發展，在地質勘察工作中GPS-RTK技術憑借自身獨特的優勢得到廣泛的應用，有助于減輕作業人員負擔，提高工作效率。但GPS-RTK技術在實際應用中，存在許多的不足，易于受到天氣、衛星、數據鏈傳輸等情況的影響，難以保證測量精度，還需工作人員在實際的工作中，加強對GPS-RTK技術的創新與改進，為地質礦產勘察工作奠定良好的基礎，為我國能源事業的發展作出貢獻。

參考文獻：

[1]宋洪亭，陳洪霞.GPSPTK技術在地質礦產勘查測量中的應用[J].科技創新導報，2013(31).

[2]鐵占琦.GPS RTK技術在地質礦產勘查測量中的應用[J].河南科技，2011(7).

[3]南親江，丁莉東.GPS-RTK在地質勘探工程測量中的應用[J].能源技術與管理，2008(6).