地質勘察測繪中GPS-RTK測繪技術相關探討

■王波

（四川九〇九工程勘察設計院 四川成都 610000）

地質勘察測繪中GPS-RTK測繪技術相關探討

■王波

（四川九〇九工程勘察設計院 四川成都 610000）

GPS-RTK技術被廣泛應用于地質勘探測繪工作中，極大的提高了地質勘探工程測量外業工作效率及測量精度。文章主要探討了地質勘察測繪中GPS-RTK測繪技術的應用。

地質勘察測繪GPS-RTK測繪技術

1 GPS RTK技術工作原理及優勢分析

RTK即動態實時定位技術，可以實現規定坐標系下的控制點三維坐標實時觀測。精度要求比較高的GPS測量技術需要使用載波相位觀測值，而RTK技術所采用的觀測基礎就是載波相位觀測值，同時GPS RTK技術也是一種實時定位技術，觀測時間大大減少，使測量實施的效率有了較大的提高，有效降低了測量工程的成本。GPS RTK的組成部分主要包括GP接收機、基準站、流動站、實時差分軟件系統與數據鏈等。具體操作時要首先選擇點位精度比較高的GPS控制點作為測量作業實施的基準點，然后經過一點時間的觀測，得到基準站的差分改正信息，將差分改正信息通過數據鏈傳輸到流動站的接收機上，結合流動站的所測坐標，加上差分改正信息，便可以得到流動站的準確坐標。從而得到經過差分改正后的高精度坐標。

GPS RTK技術的特點歸納如下：第一，流動站的觀測時間比較短，即使靜態定位也只需二十分鐘左右，相對于利用全站儀進行測量的速度非常快。第二，可以實時的得到坐標觀測的結果，及時的查看觀測的數據質量，并且可以快速成圖。第三，GPSRTK的觀測流程比較簡單，自動化程度比較高，可以實行全天候作業的工作要求。第四，GPS RTK技術不要求測站之間的相互同時，因而其測量的約束和限制比較少。

2 地質勘察測繪中GPS-RTK測繪技術相關

2.1 外業數據采集

2.1.1 基準站的架設

架設基準站是GPS RTK測繪工作的基礎。而且，基準站的架設直接關系到整個測量結果的準確性，是整個測量工作的關鍵環節。需要注意的是，一是，架設基準站時，應保證視野開闊，遠離大功率天線發射源和高壓輸電線路，基準站附近不應有能對衛星信號造成干擾的物體；二是，要保證便于傳送差分改正信號，便于安裝和操作，為在確保GPS發射電臺覆蓋能力的同時盡量擴大通訊半徑，最好將基準站架設在較高處。三是，架好GPS接收機和天線后，設置基準站和移動站，先連接基準站，對其坐標進行平滑采集，將基準站儀器高輸入保存，等到指示燈發出通訊信號，斷開連接，然后連接移動站。在此過程中，保證輸入數據的準確性，基準站、移動站各項參數的設置應保持一致，且兩者之間要始終保持數據連接。

2.1.2 移動站的設置

在確定好的位置上安置好接收機，用手簿連接到基準站，并輸入基準站的坐標點、接收機高度、數據保存位置。將這些設置好的信息保存，待基準站電臺通訊信號顯示之后，斷開手簿，以斷開接收機和基準站之間的連接。基準站相關參數設置好之后，對移動站進行設置，和基準站一樣，也用手簿對移動站進行連接。在基準站及移動站連接過程中，需注意以下幾個問題:首先，基準站設置時，應注意輸入數據的準確性。其次，基準站的設置參數和移動站的保持一致，才能保證測量結果準確。再次，移動站和基準站之間始終保持連接，以確保測量數據同時接收。

2.1.3 剖面測量

在剖面測量時，采用GPS的控制點作為數據轉換點，同時采用RTK采集地形數據，以完成剖面測量。當剖面線一端側量完成之后，對另一端進行測量時，應回檢GPS測量點。剖面測量時，需要輸入的參數為剖面線兩端的點坐標，輸入之后，手簿便會自動提示測量點和端點之間的測量距離及測量時偏離探線的距離。有了這些數據，測量人員便會及時的對測量過程進行調整，從而快速準確的測量出測量點的高差及坐標。

2.1.4 地質工程點及鉆孔的測量

另外，要根據合同要求設置比例，控制點距，對于特殊地形，可適當放大點距。對于地質工程點和鉆孔的測量，需按照“隨指隨測”原則進行，可采用GPS RTK系統對地質工程點以及鉆孔點進行動態觀測，求出觀測點平面坐標和高程。這種測量具有隨時性，如當工程需要在那個地方測量時，測量人員便會對指定地點進行測量。在測量時，直接采用鉆孔點平面坐標及高程。

2.2 測量誤差和精度分析

應用GPS-RTK測繪技術進行地質勘察測繪時，還要對測量結果進行測量誤差和精度分析。GPS RTK測量誤差主要包括與接收機有關的誤差，比如天線相位中心位置誤差、幾何圖形強度誤差、氣候因素帶來的誤差等，此類誤差通過各種校正方法和措施可得以削弱或消除，另一種是與距離有關的誤差，比如電離層、對流層、軌道誤差等，隨著移動站與基準站距離的擴大，這些誤差將會更加顯著，要對這些誤差進行控制，在設計測網時就應限制接收機與基準站的作業半徑，以盡量提高測量精度。對于測量結果精度的檢測，可在幾個已知點設置移動站，采集相關數據，將得出的坐標與正確值作比較，也可在不同時段重復測量特征點，比較測量差值，另外就是隨時應用全站儀對相鄰兩地質點高差、距離進行檢測。

2.3 測量質量的控制。

應用GPS-RTK測繪技術進行地質勘察測繪時，可能會出現點位坐標漂移的情況，而且開展RTK作業過程中，即便按照設計要求掌握距離和測回數，仍然會出現部分測點超限的問題，這就不得不減小距離或測回數。為確保測量質量，控制測量精度，完善GPS RTK作業方式，應加強成果檢驗，認真編寫測量報告。實際工作中，我們可通過查看手薄上的收斂值、已知點比較法、重復測量判定法等對GPS RTK測量成果進行檢驗。

2.4 地質工程放樣

在地質勘查工作中經常需要進行鉆探、槽探等工程，但是由于礦區地勢陡峭，復雜，給測量帶來嚴重的不便，因此，運用GPS-RTK技術不僅解決了因為地形原因帶來的測量不便問題，還能夠提高測量的工作效率，事半功倍的完成地質工程的放樣。

2.5 地形測量

一般情況下，用傳統方法進行地形測量時需要1:1000、1:2000、1:5000的比例，所以往往精度差距較大。而采用GPS RTK技術不僅能夠解決這個問題，數字化的測圖還能從很大程度上提高測量地形的工作效率。

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[2]李林.GPS RTK結合全站儀在地質勘探測量中的應用與體會 [J].科海故事博覽科教創新，2009(7).

[3]張奇，胡石元，施秧秧，朱彥剛.GPS-RTK技術在土地整理測繪中的應用探討 [J].測繪與空間地理信息，2008(02).

P624[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-159-1