地質(zhì)勘察測繪中GPS-RTK測繪技術(shù)的應(yīng)用

■李祖治 ■江西核工業(yè)二六四大隊地調(diào)院，江西 贛州 341000

由于地質(zhì)勘察的準(zhǔn)確性提高，傳統(tǒng)的勘察技術(shù)已經(jīng)難以滿足測繪需求了，急需新的測繪技術(shù)，才能滿足現(xiàn)階段人們的勘察需求。GPSRTK測繪技術(shù)由于使用簡單，勘察精確度高，勘察誤差小等優(yōu)越性能，提高了勘察效率，目前已在地質(zhì)勘察中國被廣泛應(yīng)用。本文就該技術(shù)在地質(zhì)勘察測繪中的應(yīng)用進(jìn)行如下分析。

1 GPS-RTK測量原理

GPS-RTK測繪技術(shù)的優(yōu)點在于測量準(zhǔn)確，自動化程度高，測量不受天氣因素影響，并且操作簡單，從而在地質(zhì)測量中被廣泛應(yīng)用。GPS-RTK測繪技術(shù)是動態(tài)定位技術(shù)的簡稱，在測量時，將測量過程和測量數(shù)據(jù)傳出有效的結(jié)合到一塊，從而縮短了測量時間，提高了測量效率。該測量技術(shù)主要包含三個主要部分，其一，基準(zhǔn)站，其二移動站，其三為數(shù)據(jù)鏈。三者之間的運(yùn)作關(guān)系為，安裝在基準(zhǔn)站中的接收機(jī)對GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號接收，做初步處理，之后發(fā)送給各個移動站，移動站將接收到的信息和自己原有的信息進(jìn)行對比，并對比較結(jié)果做進(jìn)一步處理，然后再通過數(shù)據(jù)鏈，給出厘米級的數(shù)據(jù)結(jié)果。

2 GPS-RTK測繪技術(shù)的測量方法

2．1 測量依據(jù)

測量時必須嚴(yán)格按照《地質(zhì)礦產(chǎn)勘察測量規(guī)范》及《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膰临Y源局的測量結(jié)果，才能保證地質(zhì)勘察測量的準(zhǔn)確性。如，如果對某地的地質(zhì)做勘察測繪，需要該地的國土資源局提供測量有關(guān)的坐標(biāo)及高程起算點，并在實際測量中，控制好測量精度，才能使勘察測量結(jié)果更加符合測量要求。

2．2 控制測量

通過國土資源局提供的測量地區(qū)的平面坐標(biāo)及高程計算點，進(jìn)一步布設(shè)控制網(wǎng)，再采用合適的接收機(jī)，進(jìn)行地質(zhì)測量工作。測量點選取時，應(yīng)根據(jù)《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，盡量選在視野開闊的區(qū)域，附近沒有高大建筑物阻擋，沒有其它信號干擾，如移動塔、電信塔或者其他電纜線等。接收機(jī)接受的信號是GPS中的四個衛(wèi)星發(fā)送的，所以，在測量時，應(yīng)保證衛(wèi)星高度角大于15度，每一個測量點的測量時間控制在55min左右，才能確定數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確性。當(dāng)數(shù)據(jù)測量完成之后，采用隨機(jī)軟件進(jìn)行分析處理。

2．3 外業(yè)數(shù)據(jù)采集

(1)基準(zhǔn)站、移動站的架設(shè)及設(shè)置。首先，基準(zhǔn)站的架設(shè)?；鶞?zhǔn)站的架設(shè)直接關(guān)系到整個測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，是整個測量工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在架設(shè)時，應(yīng)注意到以下幾點:①所處位置視野開闊，附近沒有高大的物體，以確保測量信號不被阻擋，從而提高了測量的準(zhǔn)確性。②基準(zhǔn)站附近不能有高壓電線或者其它信號塔，以避免測量信號受到干擾，對測量結(jié)果造成嚴(yán)重誤差。③基準(zhǔn)站附近不能有反射物，以免測量路徑加大，給測量造成嚴(yán)重影響。④確?；鶞?zhǔn)站所在位置在GPS發(fā)射電臺功率覆蓋范圍之內(nèi)，也就是說，基準(zhǔn)站和流動站之間的距離要適當(dāng)，不能過遠(yuǎn)或者過近，以便于安置接收機(jī)及操作人員操作。最后，架設(shè)位置應(yīng)高，才能獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

(2)基準(zhǔn)站及移動站的設(shè)置。在確定好的位置上安置好接收機(jī)，用手簿連接到基準(zhǔn)站，并輸入基準(zhǔn)站的坐標(biāo)點、接收機(jī)高度、數(shù)據(jù)保存位置。將這些設(shè)置好的信息保存，待基準(zhǔn)站電臺通訊信號顯示之后，斷開手簿，以斷開接收機(jī)和基準(zhǔn)站之間的連接?；鶞?zhǔn)站相關(guān)參數(shù)設(shè)置好之后，對移動站進(jìn)行設(shè)置，和基準(zhǔn)站一樣，也用手簿對移動站進(jìn)行連接。在基準(zhǔn)站及移動站連接過程中，需注意以下幾個問題:首先，基準(zhǔn)站設(shè)置時，應(yīng)注意輸入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。其次，基準(zhǔn)站的設(shè)置參數(shù)和移動站的保持一致，才能保證測量結(jié)果準(zhǔn)確。再次，移動站和基準(zhǔn)站之間始終保持連接，以確保測量數(shù)據(jù)同時接收。

(3)剖面測量。在剖面測量時，采用GPS的控制點作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換點，同時采用RTK采集地形數(shù)據(jù)，以完成剖面測量。當(dāng)剖面線一端側(cè)量完成之后，對另一端進(jìn)行測量時，應(yīng)回檢GPS測量點。剖面測量時，需要輸入的參數(shù)為剖面線兩端的點坐標(biāo)，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(shù)據(jù)，測量人員便會及時的對測量過程進(jìn)行調(diào)整，從而快速準(zhǔn)確的測量出測量點的高差及坐標(biāo)。

(4)地質(zhì)工程點及鉆孔的測量。這種測量具有隨時性，如當(dāng)工程需要在那個地方測量時，測量人員便會對指定地點進(jìn)行測量。在測量時，直接采用鉆孔點平面坐標(biāo)及高程。

2．4 測量精度統(tǒng)計

在測量時，只要采用以下幾種方式進(jìn)行精度檢測:首先，選定四個測定點，每個都測定，將測定數(shù)據(jù)和準(zhǔn)確值相比較。其次，在測定時，除了設(shè)置重復(fù)之外，還應(yīng)分不同階段測量，對測量結(jié)果相比較。再次，在測量位置選定22個測量點，然后采用全站儀對相鄰兩個測量點進(jìn)行測量，之后對測量結(jié)果相比較。

3 測量質(zhì)量控制

在利用GPS-RTK測繪技術(shù)測量時，通常會出現(xiàn)點位坐標(biāo)飄移，從而引發(fā)測量誤差。通過減小測量距離及增加測量次數(shù)，能夠有效的避免坐標(biāo)飄移，從而也有效的降低了誤差出現(xiàn)的幾率。在野外地質(zhì)勘察測量之后，應(yīng)及時對測量數(shù)據(jù)分析，并總結(jié)測量方法，對出現(xiàn)誤差的操作給予修改，才能不斷的完善測量過程。以下就完善方法簡述:

(1)直接觀察手簿的測量值。目前，在利用GPS-RTK測繪技術(shù)勘察地質(zhì)時，通常采用OTF對模糊度進(jìn)行調(diào)整，有效的縮短了數(shù)據(jù)解算時間，提高了測量效果。如，在測量區(qū)域，當(dāng)鎖定的GPS衛(wèi)星數(shù)量達(dá)5顆時，解算時間便是5s，收斂值在2cm之內(nèi)，該收斂值準(zhǔn)確反映了測量精度。如果結(jié)算時間超過5s，說明收斂值準(zhǔn)確性不夠高，需要重新測量。

(2)通過已知點比較法。它是一種高級控制網(wǎng)絡(luò)，由GPS靜態(tài)獲得，具有較高的準(zhǔn)確性。當(dāng)測量完成之后，將測量數(shù)據(jù)輸入到控制網(wǎng)，便會自動完成數(shù)據(jù)檢測工作。該檢測方法使用簡單，檢查結(jié)果準(zhǔn)確，可以在任何時候使用。

(3)重復(fù)測量。在使用GPS-RTK測繪技術(shù)測量時，為了保證測量結(jié)果準(zhǔn)確性，應(yīng)設(shè)置較多的重復(fù)，這樣可以避免測量不正常所引入誤差，對于校正數(shù)據(jù)具有重要作用。在測量時，測量數(shù)據(jù)在手簿上反映較慢，一般需要幾十秒至幾分鐘不等，這時，收斂值將會出現(xiàn)偏離，偏離范圍可達(dá)到數(shù)米。遇到這種情況，只有增加測量次數(shù)，才能降低測量誤差，最后對所有測量值求取平均數(shù)，以達(dá)到校正誤差的目的。

4 結(jié)語

隨著地質(zhì)勘察測量要求不斷提高，新型的測量技術(shù)也大量被應(yīng)用，有效的提高了勘察效率。GPS-RTK為新型的勘察測繪技術(shù)，由于自身的優(yōu)越性，在提高勘察效率的同時，也提高了測量準(zhǔn)確性，已被廣大測量人員所重視。本文就該技術(shù)在地質(zhì)勘察測繪中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望具有參考價值。

［1］常智勝.GPS-RTK測繪技術(shù)在地質(zhì)勘察測繪中的應(yīng)用［J］.能源技術(shù)與應(yīng)用，2012，10(4):158-160.

［2］黃文軍.GPS-RTK測繪技術(shù)在地質(zhì)勘察測繪中的應(yīng)用［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，16(9):8.