RTK測量在鍋帽山礦區測量工作的應用

趙樹梅

（山西省地勘局二一七地質隊，山西大同037008）

RTK測量在鍋帽山礦區測量工作的應用

趙樹梅

（山西省地勘局二一七地質隊，山西大同037008）

RTK作為新技術用于測量是對靜態GPS測量的有機補充，是GPS測量的延伸。文章以鍋帽山礦區測量為例，介紹了RTK測量方法、步驟、使用條件和優點，為工程放樣、工程測圖及各種控制測量帶來了新的發展。

RTK測量；簡便；精度高

近年來，地質勘查工作的快速進展，自然地理條件變好的礦區逐漸減少，甚至已經沒有，目前的礦區主要為地形切割強烈，溝谷縱橫，植被發育，通視條件很差，全站儀、經緯儀等儀器使用局限性越來越大。GPS衛星定位系統以其觀測站之間無需通視、定位精度高、觀測時間短、可提供3維坐標、操作簡便、可全天候作業等特點，使其得到了迅速發展[1]。RTK作為新技術用于測量是對靜態GPS測量的有機補充，是GPS測量的延伸，在工程放樣、工程測圖及及圖根加密控制測量帶來了新的發展，并極大地提高了工作效率。

1 測量工作的內容

靈丘縣鍋帽山礦區處于中低山區，地形切割強烈，溝谷縱橫，最高海拔1323.60 m，最低海拔1018 m，相對高差315.60 m。植被相對發育，通視條件較差，工作難度較大。

礦區鐵礦普查主要測量工作有：

（1）1∶10000物探網布設27.38 km2。

（2）1∶2000地形測量6.4 km2。

（3）剖面測量4.73 km。

由于時間緊、工作量大，根據測繪技術規范規程要求，采用RTK技術進行作業。

2 RTK測量的應用

2.1 控制測量

測區控制測量使用美國天寶5700雙頻GPS接收機，采用靜態法布設10個E級GPS點[2]，坐標為1954年北京坐標系成果，中央子午線東經114°，高程為1956年黃海高程成果。

2.2 圖根控制測量

2.2.1 圖根點布設

使用RTK布設，編號方法為“T+編號”。

美國天寶5700雙頻GPS接收機動態標稱精度為：平面精度1 cm+1 ppm，高程精度2 cm+1 ppm，在其作業距離小于10 km時，點的平面點位中誤差最大為±2 cm，高程誤差不大于±3.0 cm，滿足規范要求。

2.2.2 RTK參數的設置

本次采用三參數，其設置為：橫軸墨卡托投影，假北為0，假東為500 km，中央子午線114°，54橢球，無水平平差，無垂直平差。

2.2.3 RTK測量

在測區中心鍋帽山上架設基站，將測區GPS54參數輸入手簿，在檢測一已知點正確的情況下開始測量。

為了提高精度，天線安置采用對中桿配合小三腳架作業；初始化平面及高程精度設置均為2 cm，觀測時間設置為1 min，有效觀測衛星顆數≥5，衛星高度角13°；嚴格控制點位幾何強度因子和基線標準中誤差，當PDOP值≤6，RMS值≤0.02，點位誤差小于2 cm時，才存儲坐標數據，確保了點位精度。

2.2.4 數據處理

采用美國天寶公司隨機商用軟件“TGO1.6”進行數據處理。將野外觀測數據導入軟件“TGO1.6”內，然后輸出坐標系統、控制點成果、觀測記錄等。

2.2.5 物探網布設

本次物探網的布設采用美國天寶5700GPS.RTK模式，投入RTK（1+3）臺套。RTK標稱精度：平面精度為1 cm+1 ppm，高程精度為2 cm+1 ppm。采用54參數。假北：0，假東：500 km；54橢球：長半軸6378245，扁率298.3，橫軸墨卡托投影。放樣精度：平面≤±0.2 m滿足要求。觀測時衛星數≥5顆，衛星截止高度角≥13°，PDOP≤6。

作業過程：選取一個高的位置進行架設基準站，用兩個E級GPS點進行數據擬合，用第三個GPS點進行檢查，檢查精度在X≤±0.05 m，Y≤±0.05 m，H≤±0.05 m時進行放樣。

放樣方法：使用RTK模式下的放樣直線。首先鍵入測線的兩端端點坐標，再鍵入直線，然后按10 m每點進行放樣。放樣精度平面≤±0.6 m。點位采用打入木樁栓紅布條進行標識，木樁和紅布上均編寫了線號、點號，基線和測線端點均用大木樁標識。

為了檢核物理點精度，本次作業對每條物探線進行了復測。檢查點數≥3%，并對精度進行了統計。整個工作區的復測、檢核的物理點為5%。物理點點位中誤差（RTK）：mx最大為-0.262＜±0.6 m,my最大為 -0.310＜±0.6 m,mh最大為 -351＜±0.5 m。

2.2.6 精測剖面布設

（1）精測剖面布設按放樣直線的方法進行放樣，端點均用木樁設置標志。

（2）RTK放樣剖面，定位后重測該點的三維坐標，并記錄于儀器中。

（3）剖面測量按地形點施測，點位中誤差≤0.6 mm，相鄰點距中誤差≤12.5%，相對高程中誤差≤0.5 mm。

2.2.7 地形測量

本次測圖比例尺為1∶2000，地形圖采用自定義分幅，圖幅規格為50 cm×50 cm，等高距為2 m，重要地物點的圖上平面位置與實際位置之差相對于圖根點均小于圖上0.1 mm，高程小于1/10等高距，內插等高線高程小于1/3等高距。

1）測量基本方法與過程

根據測區實際情況，本次碎部測量的基本方法與過程為：本次地形測量全部使用RTK進行，依據《規范》要求在野外測定各種地物、地貌的平面坐標及高程，并現場繪制草圖，然后將測定的碎部點數據通訊至微機，利用《南方CASS7.1》多用途數字化測圖成圖軟件，根據野外繪制的草圖進行圖形編輯成圖[3-5]。

2）圖形編輯

高程注記點都注記在建筑物的重點部位、橋頭、十字路口、溝底、地貌等特征明顯的地方，圖上每平方分米控制在5～15個高程注記點，取位至0.1 m，控制點的高程注記至0.001 m。高程注記點一般在點的右方，離點間隔0.5 mm，不能壓線，首曲線注記字頭指向高處，但字頭不應指向圖紙的下方。

內業編圖時，要素分層按CASS7.1規定的執行，各組統一，各級控制點都編制文本文件，統一輸入計算機展點，圖上符號嚴格采用《圖式》中規定符號及尺寸。

采用軟件自動生成同手工勾繪結合辦法制作等高線，對規則地區首先生成高程三角網DTM，然后根據地性線對其進行編輯，生成等高線后進行整理，然后作為圖塊插入正規圖內，對人工地貌地區采用手工勾繪。

3）地形圖精度

地形測圖方法正確，地形地貌的綜合取舍得當，符號運用正確，較好的反應了測區地理特征。主要地物地貌位置準確，無遺漏，各種注記正確，位置和數量得當。測量精度高。

3 結論與體會

1）RTK測量可實時提供測量成果，操作簡便，可降低生產成本，提高工作效率。

2）RTK測量精度高、點位精度分布均勻，平面精度完全滿足圖根控制測量精度的要求。

3）RTK測量時需采用一些方法來提高測量精度。如基準站位置的選擇、選擇有利觀測時間條件、不同的觀測時間段等。

4）用RTK施測圖根點，距離控制在3 km以內。

[1]周忠謨，易杰軍，周琪.GPS衛星測量原理與應用[M].武漢：測繪出版社，1995.

[2]張鳳舉，張華海，趙長勝，等.控制測量學[M].北京：煤炭工業出版社，1999.

[3]李征航，黃勁松.GPS測量與數據處理[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[4]張國良.礦山測量學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2006.

[5]汪國際.淺談GPS-RTK技術在工程測量中的應用[J].科技創新與應用,2013(4)：15.

Application of RTK Measurement in the Measurement of Guomaoshan Coal Mining Area

ZHAO Shu-mei
(Geological Team 217,Shanxi Geological Prospecting Bureau,Datong Shanxi,037008)

RTK,a new technology used in measurememt,is a good supplement and extension of static GPS measurement.This paper,taking the Guomaoshan coal mining area as an example,introduced the method,steps,using conditions and advantages of RTK,which brings new development for engineering lofting,engineering mapping and various control survey.

RTK measurement;easy;high accuracy

TD173

A

1674-0874(2015)04-0070-02

2015-02-15

趙樹梅(1968-)，女，山西大同人，工程師，研究方向：測繪工程。

〔責任編輯 王東〕