探究地質勘查測繪中的GPS-RTK測繪技術

■鐵占琦（河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊河南鄭州450016）

探究地質勘查測繪中的GPS-RTK測繪技術

■鐵占琦
（河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊河南鄭州450016）

GPS-RTK測繪技術是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，開拓該項技術的應用范圍，能使GPS被多個行業選用。在地質勘查測繪工作中，切實消除了傳統測量模式的缺點。由于科技持續進步，GPS-RTK測繪技術必定會得到持續的完善和發展，在更多行業及地質勘查測繪中獲得越來越多的運用。文章對GPS-RTK測繪技術的原理和技術優勢實行分析，以金屬礦區為例，介紹GPS-RTK測繪技術在地質勘查測繪中的應用及測量質量控制，推動GPS-RTK測繪技術在地質勘查測繪中被更加廣泛的采用。

地質勘查測量GPS-RTK測量技術方法應用

1　GPS-RTK測繪技術原理

當前的地質勘查測繪中，GPS-RTK測繪技術具備快速定位、高自動化水平、較小的誤差、勘測精度高、使用方便等優勢，所以，在地質勘查測繪中應用較多，GPS-RTK測繪技術由三個部分組成:

（1）衛星信號系統。其最少具有兩臺GPS接收設備，安裝在G PS基準站與GPS流動站，當GPS基準站同一時間為多個客戶進行服務，要應用雙頻GPS接收機，以保證采樣速度和GPS流動站的采樣速度沒有差別。

（2）軟件解算系統。該系統能可靠準確的確保RTK數據無誤，利用在接受時刻接收的衛星信號的相位相對于接收機產生的載波信號相位的測量值為觀測量的RTK測量。

（3）數據傳輸系統。UTS主要由GPS基準站的數據發送設備和GPS流動站的數據接收設備構成，是達成RTK測量的關鍵裝置。

2　GPS-RTK測繪技術的優點

（1）采用GPS-RTK測繪技術使測繪效率提升。特別在地勢復的環境中，實時動態控制系統一次能夠測量直徑約十千米的范圍，相比傳統測量方式，很大程度降低了測量控制點數量與設備移動的頻率，一般的電磁條件下就能夠迅速取得地點坐標，實行迅速測量，且工作強度要求不高，與此同時，還節省了外業成本，很大程度提升測量效率。

（2）優良的定位精準度和優良的數據可靠性。外業測量時安放儀器進行觀測的地點無需高能見度，若缺少GPS控制點或GPS控制點遭到破壞，能夠迅速實行高精度的定位測量工作，在GPSRTK測繪技術基礎測繪環境都滿足標準的情況下，且處于標準要求的測量范圍，這種技術的平面精密度和高程精密度甚至能夠滿足厘米級。

（3）可以消除環境因素的不利影響。傳統測量方式較易遭到各種外界因素的不利作用，導致測量精度和測量速度都受到很大影響。

（4）GPS-RTK測繪技術的自動化程度與集成化水平較高。GPS-RTK測繪技術能夠滿足各類工作，GPS流動站能夠通過各類控制系統，在無人為干涉的條件下，就可以自動完成各類的測繪工作，切實降低了誤差的發生概率。

3　在某金屬礦區勘測中的應用

（1）測繪地區概況。礦區最高山峰，海拔775m，最低點，海拔191.8m，兩點高程之差為583.2m，礦區為亞熱帶氣候，年極端最高氣溫39.4攝氏度，年極端最低氣溫零下5.2攝氏度，最大降水量2275.7mm，全年無霜期大約280d。

（2）測量控制點。選取處于礦區四周外的三個GPS點:DOO1，D002和XTL-2為已得測量控制點，將GPS基準站安裝在GPS點D002，GPS流動站測量各控制點的World Geodetic System 1984坐標系統的平面坐標和從一地面點沿過此點的地球橢球面的法線到地球橢球面的距離，利用已得點D001，D002以及XTL-2解算轉換參變量，最后解算加密控制點XO1，X02…X14坐標，測繪依照《地質礦產勘查測量規范》（GB/T 18341-2001），測量方式和結果精準度都滿足標準。

（3）地質點、槽探端點、巷道以及鉆井的勘測。地質點、槽探端點的測量以工作人員隨指隨測的方式進行，鉆井放樣，遵照初測、復測、終測階段實行，巷道的測量依照設計坐標進行，在巷道口安裝兩點為測繪地形圖布設的控制點，方便安裝全站型電子速測儀控制巷道延伸方向和深度。

（4）測量精密度統計。選取如下方式實行精密度測量:首先，與已知控制點安裝移動站收集信息，將所得坐標與正確值對比，測量3點，其次，于不同時間對反映地物類型或區域地理分布特征的點實行多次測量，對比相減所得值，統計23個特征點，最后，使用全站儀與鋼卷尺測量距離，測量毗鄰兩地形點的高程之差和距離，共測量32點，該方式測量點共58個，統計總測量精密度:平面精度± 11cm，高程精度±18cm，達到工程精密度標準.

4　測量結果質量控制

（1）當前，大部分GPS-RTK測繪設備均選用OTF法解算整周未知數，很大程度減少了計算時間。所以，在干擾較小或無干擾的地區，設備鎖定衛星超過五顆，五秒內實時動態控制系統測量就能得到固定解，手簿反應的收斂值通常不高于2厘米。

（2）采用已知控制點通過觀察，分析，找出研究對象的相同點和不同點。為實時動態控制系統測量起算數據的高級控制網，通常由GPS靜態測量得到，可靠性相對較高。為檢查核實坐標轉換參變量、已知數據錄入及實時動態控制系統測量每個階段的正確性，能夠利用將已知控制點添加到測量鏈中的模式實行檢核，該方案切實有效，能在所有條件下應用。

（3）少部分測量地區存在產生妨礙無線電接收信號的那些雜亂的電波導致實時動態控制系統測量質量有誤，造成測量結果發生誤差或者存在偽值的狀況。此類狀況在測量的過程中容易遭到忽略，觀測手簿反映的收斂值產生時間較長，收斂值范圍通常在2-8cm，這時候，手簿反映的收斂值或許不夠真實，有時誤差值從數十厘米到數米之間。

5　總結

由于科技的進步，在新時代的大背景下，GPS-RTK測繪技術在許多行業中都被廣泛選用。特別是在地質勘查測繪工作中的地位愈加重要，GPS-RTK測繪技術通過數據基站連通衛星實行高層勘測，勘測精度很高，很大程度提升了勘測效率。

［1］黃文軍.GPS-RTK測繪技術在地質勘查測繪中的應用［J］.中國新技術新產品，2014(17):8.

P621[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-182-1