RTK 全儀器法在實測地質剖面中的應用

屈海浪，張永哲，崔艷飛

（北京金有地質勘查有限責任公司，北京 100011）

地質測量是地質勘查工作的最基礎、最直接的工作手段，通過系統收集、調查研究，獲得野外第一手地質資料，從而解決礦區基礎地質問題，提高礦區地質研究程度，總結礦區成礦規律，擴大找礦線索。而實測地質剖面是地質測量工作的第一步，是測區地層、構造、巖漿巖、礦體重點問題的研究解剖過程，它是劃分地層層序、建立填圖單元的依據，是填圖質量的關鍵前提。在實測地質剖面工作方法上目前常用的依然是傳統的采用羅盤、測繩的半儀器法。筆者在膠東半島某礦區實測地質剖面工作中嘗試采用RTK全儀器法進行工作，取得了一定的效果。與傳統方法相比較，方法可行，成圖精度準確，工作效率較高，可以在以后的工作中加以推行。

1 實例應用背景

（1）地理因素。本次方法應用工作區屬丘陵地區，海拔高度在120m～290m，相對高差170m。整體來看，工作區溝谷縱橫，植被覆蓋較嚴重，對傳統半儀器法的坡度測量以及方位測量影響較大。本次經過多處踏勘調查比較，力求穿過最多的地層、構造及礦體，最終選取了地層出露較全，基巖出露較好的兩條路線為本次I-I′剖面、A-A′剖面的測制位置。

（2）儀器參數因素。本次實測地質剖面采用了傳統的半儀器法和RTK全儀器法兩種方法。其中RTK全儀器法采用了南方測繪公司生產的S86T型全球定位接收機，該設備可全天候作業，一般不受天氣狀況影響，可連續進行觀測，實時提供三維坐標[1]。靜態平面精度：±2.5mm+1ppm；靜態高程精度：±5mm+1ppm；靜態作用距離：優于100公里；RTK平面精度：±1cm+1ppm；RTK高程精度：±2cm+1ppm；RTK作用距離：優于8公里。

2 方法技術應用

①組織與分工。與傳統方法相比，該方法只需一名測手。由測量人員擔任，操作RTK儀器，與地質人員密切配合。②測制地形剖面線。由測量人員操作RTK儀器，沿設計方位在地形變化處連續打點儲存，每點的誤差控制在1cm以內。③導線點的確定。在地形變化處及分層人員確定的地層分界處、取樣處、測量產狀處、重要地質點出均采用連續編號的方式打點確定。④測制地質要素。在詳細觀察的基礎上，確定地層或巖石分界位置、構造線通過的位置和測量各種產狀要素，采集各種標本、樣品的位置。按照RTK連續打點確定的編號，及時記錄在實測地質剖面記錄表中。⑤記錄。由測手、分層人員配合記錄人員認真填寫，統一對口，發現問題立即查找或重測。⑥編繪實測地質剖面圖。RTK全儀器法測出來的剖面嚴格控制在一條方位線上，導線總方位與實測方位一致，因此展開法與投影法效果一致。按照RTK導出的地質點位置，將記錄的地質內容首先繪制在導線平面圖上，然后垂直投影到地形線上，按照視傾角繪制地質界線。

3 方法對比分析

（1）剖面總方位的確定。傳統方法在室內必須進行剖面總方位（投影基準線）的確定工作，一般采用導線首尾點連接法、幾何作圖法、導線加權平均法。但均不能真實的代表測線上實際的地質情況，存在位置誤差。RTK全儀器法精度高，測制的剖面始終在同一方位上，省去了剖面總方位的選擇，真實的反應了實地的地質情況[2]。本次實測地質剖面I-I′設計方位為135°，采用傳統半儀器法測制完成后首尾連接法確定的剖面總方位為137.58°，采用導線加權法確定的剖面總方位為137.57°。

而A-A′剖面設計方位為135.333°，采用RTK全儀器法測制完成后首尾連接法確定的剖面總方位為135.330°，采用導線加權法確定的剖面總方位為135.328°。顯然，全儀器法對剖面方位的控制更為準確，能夠真實反應實地地質情況。

圖1 兩種方法確定投影基準線對比

（2）誤差精度的控制。傳統半儀器法測制剖面除了理論誤差外，偶然誤差難以控制，所帶來的累計誤差更是使長距離剖面與實際情況相差甚遠。本次為了驗證半儀器法的累計誤差，在I-I′實測地質剖面過程中采取了半儀器法測制導線點打樁標記，后續測量人員采用RTK收測方法驗證，結果如下：①距離誤差。I-I′剖面經半儀器法測制，共計累計平距為2882.74m；全儀器法收測后累計平距為2893.66m；確定傳統半儀器法誤差為-10.92m。②高程誤差。本次I-I′剖面共計測制導線64條，導線點65個，半儀器法首尾導線點相對高差為+43.54m；全儀器法收測后首尾導線點相對高差為+84.25m；確定傳統半儀器法高程誤差為-40.71m。③平面距離誤差。該剖面采用半儀器法測制，因存在傳點累計誤差，剖面終點與RTK收測位置相比較，平面距離誤差為99.55m。

（3）地質界線的定位。RTK全儀器法，當地質界線點于導線存在一定距離時，可直接打點儲存，根據準確坐標在室內以產狀推延到導線剖面上，位置相對較準確。

4 結語

本次實測地質剖面測量工作在前期I-I′剖面的測制過程中，采用了傳統半儀器法測制，因受地形地貌的影響，工作效率較低；RTK收測對比后發現精度不高，誤差較大。通過嘗試使用RTK全儀器法進行了誤差校正等工作，證實此方法可行，精度較高，可以在實測地質剖面工作中直接應用。

后續在A-A′剖面的測制過程中直接采用了RTK全儀器法，解決了地形地貌的影響，無需測量坡角、方位等，提高了野外工作效率，同時無傳點累計誤差，提高了精度，室內亦能快速準確成圖。此方法的應用取得了較好的效果。

參考文獻

[1]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,固體礦產勘查工作規范,中國標準出版社,2016.

[2]中華人民共和國國土資源部,固體礦產勘查原始地質編錄規程,地質出版社,2015.