淺談GPS RTK在地質礦產測量中的應用

王炳旸

黑龍江省地質礦產測試應用研究所

淺談GPS RTK在地質礦產測量中的應用

王炳旸

黑龍江省地質礦產測試應用研究所

GPS技術的發展快速發展，更多新定位技術出現，使地質勘查工作更加自動化。其中GPS-RTK技術的快速興起，給地質礦產測量工作帶來了新生機，在礦產勘測中發揮著重要作用。本文優先介紹GPS-RTK技術，然后簡述了GPS-RTK技術在地質測量中的作用，最后強調了GPS-RTK技術的優缺點及解決方案。

GPS-RTK技術；礦產測量

隨著科學技術和國民經濟的快速發展，GPS、地理信息系統、遙感技術已經成為了地質勘查工作的核心。GPS更是引發了地質勘查行業傳統觀念的變革。GPS-RTK技術采用衛星信號和電訊信號進行數據傳輸，同時集成化自動化高，便于單人操作。GPSRTK技術數據處理能力強，精準度高，受天氣影響較小，在我國的地質礦產測量中得到廣泛應用。本文將對GPS-RTK技術在地質礦產測量中的應用和所遇問題進行簡單論述。

1 、GPS-RTK技術介紹

GPS可以做到海陸空三維系統的定位導航，且功能多樣，操作簡便，精準度高。常規的GPS應用雖然數據精準度高但數據的處理能力較差，需要進行復雜的解算。為了實現數據的快速解算和現場校對，GPS-RTK技術就由此誕生了。

一臺基準站和多個流動站就構成了RTK定位系統，各站點使用無線數據鏈進行連接。在工作的過程中，基準站和流動站同時獲得衛星測量數據，再由基準站產生修正系數，發送給流動站，最后由流動站進行數據修正，這樣就實現了數據的實時性和操作的便捷性，同時實現了數據厘米級定位的定位效果，基準站和流動站之間實際上是單基線處理的。這樣觀測人員就可以直接在流動站內實時監測測量的結果，所用時間短甚至少于一秒，工作效率較高。

2 、GPS-RTK技術在地質測量中的應用

2.1 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。

2.2 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。

2.3 勘探線剖面測量

在所有的GPS測量中，只有GPS RTK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高程測量又不準確。

2.4 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，只要在離工區數十公里以內找到國家控制點，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。

2.5 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 RTK線放樣方法將設計點位布設到實地。

3 、GPS-RTK技術在地質勘查中的優缺點

3.1 GPS-RTK技術的優點

（1）數據傳輸可進行實時監測，不必進行解算，直接讀取，精準度可達到厘米級。

（2）GPS-RTK技術需要的控制點數量較少，減少了儀器的搬運，從而加快了測量速度，減少了勞動強度，提高了工作效率。

（3）GPS-RTK技術集成度高，數據處理能力很強，便于施工現場的數據校對放樣。

（4）GPS-RTK測量技術只需衛星信號和電訊數據能進行正常傳輸就能準確定位，即使短暫失鎖，也能保存數據重新搜素并繼續測量。

（5）各站點間不需要通視，加大了觀測距離，便于野外工作。工作無時間限制，一般受天氣的影響不大。

（6）設備安裝完畢，只需一人操作即可，為了加大測量效率可以多設流動站。GPS-RTK技術完成測量所用時間短，只需按照操作流程操作，人為誤差影響較小。

3.2 GPS-RTK技術在地質勘查中的不足與調整措施

GPS-RTK技術優點實在很多，但在實際工作中不可避免的出現了一些不足，工作過程也不是完全不受外界影響的。面對這些不足之處在實際工作中要如何調整呢，接下來本文將一些經驗總結出來以供參考。

（1）GPS-RTK技術是采用衛星信號接受的，在一段時間內容易出現假植現象。為防止遇到這類情況，在測量過程中要進行重測核查。當然并不是全部重測，只需對1-2個已測的站點進行復查就可以了，核對測量結果，確定假植現象是否存在。GPS-RTK技術的系統要能正常運行需要觀測出至少五顆衛星，能否觀測到衛星就要受到角度的影響，需要選擇合適的位置安置基準站。

（2）天氣的變化還是會影響GPS-RTK技術的測量結果。11-12點的時間段內信號在電離層的損失較大，使得GPS-RTK技術終端接收到的信號變差或消失，致使初始化時間變長或者無法進行初始化。為了解決這一問題，在實際工作中多放棄這一時間段。

（3）在山區或者樓房密集的地方，高頻信號較多，因此會影響GPS-RTK信號的傳輸。這一問題較好解決，可以將基準站設置在測量區域的最高點，拉開與強磁場的距離。

（4）在礦產測量中常需要大量的轉化高程，但由于我國很多山區的高程數據誤差較大，導致在應用GPS-RTK技術進行高程轉化時很困難，精度不高。在面對這種狀況，在測量的過程中要盡量選取高程數值較準確的控制點，控制作業面積，來減少測量計算出的誤差。

4 、結語

傳統測量作業多依賴人力，解算復雜，且誤差較大。GPS RTK技術靠衛星來觀測，以無線數據進行傳輸，并可以實時獲取測量解算數據，方便了地質礦產的測量工作。但GPS-RTK技術不是全能的，在使用中也要注意它的使用條件，正確操作。在實際工作中要清楚GPS-RTK技術的不足，做到心中有數同時對癥下藥，確保測量的精準度。

[1]崔巧云.GPS-RTK技術在地質礦產勘查測量中的應用[J].城市建設理論研究.2013