礦區進行地質勘探工程測量一般過程中GPS RTK的應用

王俊文

（黑龍江省有色金屬地質勘查七○七隊，黑龍江綏化152000）

礦區進行地質勘探工程測量一般過程中GPS RTK的應用

王俊文*

（黑龍江省有色金屬地質勘查七○七隊，黑龍江綏化152000）

地質勘探工程測量是工程測量學的一個分支，是地質勘探工作的一項重要的基礎工作。它的工作進度的快慢，作業成果和成圖質量的優劣，都直接影響著地質勘探工作的速度和地質成果的質量。在一個礦區進行地質勘探工程測量一般過程中GPS RTK與傳統測量方法相比較，顯示出GPS RTK在礦區進行地質勘探工程測量中傳統測量方法所無法比擬的優勢作用。

地質勘探工程測量；傳統測量方法；GPS RTK

地質勘探工程測量是工程測量學的一個分支，是地質勘探工作的一項重要的基礎工作。它貫穿在地質勘探工作的全過程，成為地質勘探工作不可分割的一部分。它的工作進度的快慢，作業成果和成圖質量的優劣，都直接影響著地質勘探工作的速度和地質成果的質量。以往，地質勘探工程測量大多采用傳統的控制測量、工程測量方法進行礦區控制網的建立和地質工程的施測。由于該類測量工程多在山區作業，地形變化較大、通視條件較差，使得傳統的測量方式在網形布設、誤差控制等多方面受到很大限制，同時傳統測量方法作業時間較長，直接影響了地質勘探工程的正常進展。

近幾年來，隨著GPS RTK技術的日趨成熟和普及，以及國產GPS RTK儀器價格的不斷下調，使得越來越多的地勘單位購買、使用GPS RTK這一先進技術成為可能。GPS RTK技術引入地質勘探工程測量，將從根本上改變了這一領域傳統的野外測量工作模式，為地質勘探工程測量提供了十分有利的條件。針對實際工作情況，使用這一先進技術將會帶來較好的經濟效益、社會效益，也使得野外測量技術水平得到了顯著提高。本文不再對GPS RTK的作業原理進行闡述，只是就在一個礦區進行地質勘探工程測量的一般過程，來簡單談一下與傳統常規測量儀器和測量方法相比使用GPS RTK技術所具有的優勢作用。

1 礦區建立測量控制網

礦區測量控制網不僅是礦區地形測量的基本控制，而且是礦區各項勘探工程測量的基礎。勘探礦區的平面和高程控制網及其加密圖根控制，應根據勘探礦區的大小、基本地形圖比例尺、地形條件及各種勘探工程對控制網的精度要求等因素合理布置。傳統的布網方法所使用的儀器多為經緯儀、測距儀或全站儀，布設方法是依據收集到的國家三角點或高等級控制點逐級進行加密。控制網的形狀決定于礦體形狀和分布范圍，布設形式一般為三角鎖、三角網或導線形式。無論選擇哪一種布網形式，使用哪一種儀器進行觀測，都必須要求點位之間必須相互通視，圖形中觀測邊長要均勻，觀測角度要適中。我們知道，要達到這些要求，外業選點、觀測的工作量是巨大的，內業平差計算也是相當繁瑣的。

使用GPS RTK技術布設各級控制點，無需點間相互通視，不用逐級加密，就可以靈活、高精度地進行各種控制測量工作。礦區內或附近最少只需有一個已知點，這樣就可以做單點校正（可看作是三參數改正，因為礦區一般面積不大，多在數平方公里或數十平方公里之間，三參數改正一般可滿足精度要求）。可以有效解決只有一個已知點而無已知方位時，使用常規測量儀器無法作業的問題。外業觀測時既能實時獲得定位結果，又能實時獲得定位精度，這樣可以大大提高作業效率，其精度可以達到厘米級。如需要提高其觀測的精度，可采用快速靜態模式或靜態模式觀測即可實現。

2 礦區地形測量

礦區地形測量系為地質勘探、工程設計、地形地質圖的編繪，提供地形底圖。其比例尺大小隨勘探礦區的礦種和礦床類型，以及對礦體儲量計算要求的精度不同而定。

常規的測圖方法一般為大平板儀測圖、經緯儀記載法測圖等。通常需要先布設控制網，在高等級控制點的基礎上逐級加密，最后依據圖根點測定地物、地貌點在圖上的位置，并按照圖式規定編繪成圖。外業需要在野外用聚酯薄膜圖紙進行實地展點，作業時間長，觀測難度大，精度不高。內業作鉛筆原圖，等高線的勾繪，地物的展繪，圖形接邊等工作復雜繁瑣，基本處于手工制圖階段。隨著全站儀和專業測圖成圖軟件的出現、使用，使野外數據采集和內業成圖實現了數字化。

而使用GPS RTK技術進行地形測圖，更能體現出其它測圖手段無法比擬的優勢。可以高精度并快速地測定各級控制點的坐標，甚至可以不布設各級控制點，僅依據一定數量的基準控制點，測定地物、地貌點的坐標。碎部點采集時，其最大特性是不需要測站點與被測的周圍地物、地貌等碎部點之間通視。只需1～2人手持移動站在待測的碎部點上等待幾秒—幾十秒鐘，輸入地形特征編碼，在點位精度合乎要求的情況下，通過手薄記錄采集碎部點坐標。把一個區域內的地形特征點測定后，室內通過專業軟件編輯輸出所要求的地形圖。這樣在很大程度上減少了測量人員的勞動強度，并大大提高了測圖的工作效率。

3 布設和定測各種勘探工程

布設和定測各種勘探工程，布設和施測勘探線剖面、勘探坑道、測定地質點點位等，隨著地質勘查工作的進展，貫穿在整個地質勘查過程中。一般先進行地質測量及部分勘探線剖面測量和勘探網的定位聯系測量，然后按地質的設計進行工程布設及施工測量，最后定測工程坐標及施測所有儲量計算及編繪圖件所需的勘探線剖面。

布設和定測各種勘探工程，就是根據設計資料，運用各種測量方法把設計的工程位置布設到實地，以供探礦工程在實地施工，或將竣工的工程位置測制到圖上。常規的布設和定測方法多是使用經緯儀、全站儀采用邊角交會或極坐標法等進行施測，這些都離不開測設角度、距離和高程。同時在測設過程中還要求點間通視情況良好，外業選點、觀測復雜繁瑣且精度不高，在生產應用上效率低，有時放樣或定測過程中遇到困難，還要借助于很多方法才能實現。現在使用GPS RTK進行測量，可以方便、高效、高精度得到所需點位的坐標。在進行工程布設時，只需把設計好的點位坐標輸入到手薄中，手持移動站接收機，它會提醒你走到要放樣點的位置，既迅速又方便。定測時只需在待測點位上等待十幾秒鐘，在點位精度合乎要求的情況下通過手薄記錄坐標即可完成。由于GPS RTK技術是通過點位坐標來直接放樣或直接定測的，不會產生累積誤差，不但觀測精度高而且精度均勻。觀測時只需1～2人操作，省時省工，提高了工作效率，使工程變得更經濟。

4 礦區物、化探測網布設

一般在物、化探工作開展之前，按普查或詳查網度要求，作為單獨的工序進行。通常先布設測網基線，再測設測線，最后進行測網的定位聯測。物、化探測網是由若干條測線和測線上的一些等距或不等距的測點組成，其布設方法應視物、化探工作的性質、工作比例尺、測區地形、地貌情況等因素而定。一般礦區施測較大比例尺物、化探測網時較常用的方法為測網法——即使用經緯儀、全站儀進行實測，作業程序為：首先根據測區內測量控制點，按物、化探工作設計中規定的基線端點位置和基線方向，將基線布設在實地，并以規定點距測出各基點位置。然后根據基點位置，測設測線并按規定點距測定測點位置。

而使用GPS RTK技術進行物、化探測網的布設，只需將設計好的基線端點坐標、測線端點坐標輸入到手薄中。選擇線放樣模式進行測量，線放樣過程中根據距離提示及左右偏差提示實地布設測點點位。這樣一來，使原本繁重的外業工作變得相對輕松了許多，大大提高了野外作業的工作效率。

5 結束語

GPS RTK技術應用于地質勘探工程測量，無論是控制測量、地形測量還是布設和定測各種勘探工程、物化探測網，都顯示出其獨特的、無法比擬的優勢作用。GPS RTK的測量精度、作業速度和經濟效益都較好，GPS RTK將會逐步替代傳統常規的測量方法，成為地質勘探工程測量的主要手段。使地質勘探工程測量為地質勘探事業服務的內容和范圍更加廣泛，從而更好地為地質勘探事業服務。

[1]霍宇柱，等.地質勘探工程測量[M].測繪出版社,1979. [2]地質礦產勘查測量規范[S].中國標準出版社,2001.

[3]張正祿，等.工程測量學[M].武漢大學出版社,2005. [4]周忠謨.GPS測量原理及應用[M].測繪出版社,2002.

TU198.2

B

1004-5716(2015)08-0141-02

2014-08-14

王俊文（1967-），男（漢族），吉林公主嶺人，工程師，現從事地質測量生產與技術管理工作。