論GPS RTK在地質(zhì)礦產(chǎn)測量中的應(yīng)用

歹正仁

摘要：本文從GPS-RTK技術(shù)概述出發(fā)，對GPS-RTK技術(shù)的定位模式進(jìn)行分析，探討了GPS-RTK技術(shù)在礦區(qū)地形測量、礦區(qū)控制測量中的應(yīng)用，并舉例討論了GPS-RTK技術(shù)的定位精度，具有一定借鑒效果。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK地質(zhì)礦產(chǎn)測量測量精度應(yīng)用

1 GPS-RTK技術(shù)概述

GPS又稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，能夠在地球表面百分之九十八的區(qū)域提供定位、測速、時(shí)間測量等，在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。GPS-RTK作為一種新型的測量技術(shù)，由于該技術(shù)具有較高的測量精度，被應(yīng)用于地質(zhì)勘察外業(yè)作業(yè)中，能夠在靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測量中獲得實(shí)時(shí)的厘米級定位精度測量結(jié)果，GPS-RTK測量技術(shù)現(xiàn)已成為地質(zhì)勘察中不可或缺的重要測量工具。GPS-RTK系統(tǒng)組成部分包括GPS信號接收部分、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸部分、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理部分，具有作業(yè)速度快、操作方便、價(jià)格適宜、測量精度高、縮短作業(yè)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，適用于工程放樣、地形測圖、控制測量中。

2 GPS-RTK技術(shù)的定位模式

GPS-RTK技術(shù)有助于提高測量工作效率和測量精度，為地質(zhì)勘察工作提供了先進(jìn)的技術(shù)支持，對我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)而言，有著深遠(yuǎn)的意義?，F(xiàn)階段GPS-RTK技術(shù)的定位模式可分為快速靜態(tài)定位模式、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位、動(dòng)態(tài)定位，下面對這三種定位模式做出具體說明。

2.1 快速靜態(tài)定位模式

快速靜態(tài)定位模式的作業(yè)方法是在測站點(diǎn)中部選擇合適的一個(gè)基準(zhǔn)站，配置一臺(tái)可連續(xù)跟蹤可見性衛(wèi)星的接收設(shè)備，可觀測的衛(wèi)星應(yīng)大于五顆，另一臺(tái)接收機(jī)為流動(dòng)站，每到一站點(diǎn)對其觀測一定時(shí)間，流動(dòng)站與基準(zhǔn)站距離不宜超出十五千米?？焖凫o態(tài)定位模式具有測量精度高、速度快的優(yōu)點(diǎn)，但不足之處是二臺(tái)接收機(jī)在同時(shí)工作時(shí)，過于分散，難以保證設(shè)備的可靠性，該模式適用于加密測量、控制測量、地籍測量、工程測量等作業(yè)中。

2.2 準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位

準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位的作業(yè)方法是在已知測站設(shè)置GPS接收機(jī)作為一個(gè)基準(zhǔn)站，可連續(xù)跟蹤可見性衛(wèi)星，在起始站點(diǎn)由流動(dòng)性接收機(jī)對超過五顆的可見性衛(wèi)星，連續(xù)觀測一至兩分鐘，并同步收集各大觀測站點(diǎn)的既往數(shù)據(jù)，收集數(shù)據(jù)時(shí)間明顯優(yōu)于快速靜態(tài)定位模式，但操作要求較高，定位基線誤差不超過兩毫米，適用于開闊區(qū)域的工程定位、加密控制測量、剖面測量、碎部測量、線路測量等。

2.3 動(dòng)態(tài)定位

動(dòng)態(tài)定位是將已知測站設(shè)置GPS接收機(jī)作為一個(gè)基準(zhǔn)站，并建立數(shù)據(jù)鏈，對所有可見性衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)跟蹤，由數(shù)據(jù)鏈傳輸實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)至移動(dòng)接收站，流動(dòng)站再通過基準(zhǔn)站向移動(dòng)接收站反饋的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)鏈接收，根據(jù)分析與觀測定時(shí)的采樣信息作出處理，獲得精度高的測量結(jié)果。此種模式定位精度為厘米級，適用于地形圖測繪、橫斷面測量、中樁測量、縱斷面地面線測量等測量作業(yè)中。

3 GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)測量中的應(yīng)用

3.1 在礦區(qū)地形測量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用

在礦區(qū)地形測量中需要用到大比例的地形圖，勘察地區(qū)環(huán)境比較復(fù)雜，大都處于偏遠(yuǎn)的山區(qū)、森林中，且視野通暢性不好，若使用一般的測量儀器開展測量作業(yè)，就要選取視野開闊的地段測量碎部點(diǎn)，這樣一來必然耽誤了測量時(shí)機(jī)，難以保證測量效率，進(jìn)一步延長作業(yè)時(shí)間。采用GPS-RTK技術(shù)在礦區(qū)地形測量中，對通視條件、測定點(diǎn)位無特殊要求，由一人就可完成所有測量工作，工作效率得到大幅提高，具體的測量流程如下，由一位測量人員攜帶GPS-RTK系統(tǒng)在測定的碎部點(diǎn)輸入特征編碼靜止兩秒并將收集的數(shù)據(jù)記錄，得到理想的點(diǎn)位精度，將地區(qū)的地形點(diǎn)位測定輸入測圖軟件中，就可獲得地形圖。隨著時(shí)代與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，礦山開采改變了其地表環(huán)境，控制點(diǎn)易于受到破壞，測量人員還需不斷更新地形圖，礦區(qū)地形信息有助于為礦區(qū)資源環(huán)境整治、礦區(qū)儲(chǔ)量管理、礦區(qū)開采監(jiān)督、礦區(qū)規(guī)劃建設(shè)等提供依據(jù)。在礦區(qū)地形測量中應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)不僅能夠獲得精度較高的地形點(diǎn)位測量結(jié)果，提高了外業(yè)作業(yè)效率，還能在內(nèi)業(yè)對地形圖進(jìn)行補(bǔ)測與修測，提供及時(shí)的完整的礦區(qū)地圖信息。

3.2 在礦區(qū)控制測量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量基于1980西安坐標(biāo)系、1954北京坐標(biāo)系、WGS84坐標(biāo)系上開展坐標(biāo)定位，RTK作業(yè)時(shí)需明確坐標(biāo)位置，因此，還需及時(shí)調(diào)整坐標(biāo)系。在GPS-RTK測量技術(shù)作業(yè)的過程中，會(huì)自動(dòng)記錄控制點(diǎn)平面坐標(biāo)、高程值等數(shù)據(jù)并進(jìn)行測算，獲得每一個(gè)控制點(diǎn)的水平及垂直殘差，當(dāng)平面坐標(biāo)、高程值誤差值控制在兩厘米左右，就可記錄數(shù)據(jù)，每隔二十秒即可獲得誤差較小的測量數(shù)據(jù)，這時(shí)作業(yè)人員可無需操作，工作效率得到提高。采用GPS-RTK技術(shù)在礦區(qū)控制測量中，獲得的數(shù)據(jù)均符合相關(guān)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量要求的標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)，即最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差上下浮動(dòng)不超過五厘米的要求，GPS-RTK技術(shù)可用于礦區(qū)控制測量中，且測量精度較高，作業(yè)速度快。

3.3 GPS-RTK技術(shù)定位精度分析

GPS-RTK技術(shù)具有定位精度高、操作方便、作業(yè)速度快的優(yōu)點(diǎn)，在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量中得到大量的使用，為了驗(yàn)證GPS-RTK技術(shù)的定位精度，本次以某縣礦區(qū)為例，該礦區(qū)地處平原，通視條件良好，采用靜態(tài)GPS模式、GPS-RTK技術(shù)分別測量該礦區(qū)十二個(gè)E級GPS控制點(diǎn)后，獲得兩組不同的測量結(jié)果，將這兩組測量結(jié)果進(jìn)行對比觀察，控制點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)果綜合對比見表1。

如表1所示，GPS-RTK技術(shù)測量的點(diǎn)位平面誤差、高程誤差上下浮動(dòng)不超過兩厘米，GPS-RTK技術(shù)測量精度較高，實(shí)踐證實(shí)GPS-RTK技術(shù)能夠替代圖根控制測量，值得在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的測量工作中得到推廣和應(yīng)用。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著時(shí)代與科技的飛速發(fā)展，在地質(zhì)勘察工作中GPS-RTK技術(shù)憑借自身獨(dú)特的優(yōu)勢得到廣泛的應(yīng)用，有助于減輕作業(yè)人員負(fù)擔(dān)，提高工作效率。但GPS-RTK技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，存在許多的不足，易于受到天氣、衛(wèi)星、數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)惹闆r的影響，難以保證測量精度，還需工作人員在實(shí)際的工作中，加強(qiáng)對GPS-RTK技術(shù)的創(chuàng)新與改進(jìn)，為地質(zhì)礦產(chǎn)勘察工作奠定良好的基礎(chǔ)，為我國能源事業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

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