RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查測量中的應(yīng)用

摘 要：RTK技術(shù)的開發(fā)與利用給各種控制測量帶來了極大的便利，有效提高了外業(yè)作業(yè)的效率。同時，作為一種新的常用的GPS測量方法，RTK技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)在于具有極高的精確度，這對地質(zhì)勘查測量而言意義重大。文章分析了PTK技術(shù)的特點(diǎn)以及它在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)出來的優(yōu)點(diǎn)與缺陷，并就RTK技術(shù)的具體應(yīng)用做了相關(guān)的說明。

關(guān)鍵詞：RTK技術(shù)；地質(zhì)勘查測量；應(yīng)用

]1 RTK技術(shù)概述

RTK技術(shù)是指載波相位動態(tài)實(shí)時差分定位技術(shù)，其定位乃是建立在載波相位觀測值的基礎(chǔ)之上，精度達(dá)到了厘米級。RTK技術(shù)模式下的測量具有動態(tài)性、實(shí)時性的特點(diǎn)，為觀測點(diǎn)提供的是三維坐標(biāo)。從RTK系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)來看，RTK系統(tǒng)是由基準(zhǔn)站、流動站、無線電通訊系統(tǒng)三大部分組成。而就定位方法而言，RTK技術(shù)采用了二次差分算法[1]。從工作原理來看，RTK系統(tǒng)中，基準(zhǔn)站以無線電通訊體統(tǒng)為介質(zhì)，將衛(wèi)星信息傳送到流動站，而流動站作為一種連接裝置，起到了接收數(shù)據(jù)的作用，即接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)被接收之后，控制器對數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，最后得出坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即完成了定位。

2 RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查測量應(yīng)用中的特點(diǎn)分析

第一，RTK技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘查測量中，對礦區(qū)環(huán)境的依賴性不大，換言之，即RTK技術(shù)能夠做到只依靠一個已知控制點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)，即使礦區(qū)周圍的已知控制點(diǎn)處于不可用狀態(tài)，它仍然能夠正常運(yùn)作。第二，RTK技術(shù)具有直觀快捷的特點(diǎn)。因為它使用的是控制器進(jìn)行運(yùn)算，所以數(shù)據(jù)資料從接收到計算，都顯得直觀而快捷，工作人員無需再做平差計算。第三，RTK技術(shù)具有精度高的特點(diǎn)。與導(dǎo)航型手持機(jī)相比，RTK技術(shù)測量結(jié)果的精度已經(jīng)達(dá)到了厘米級，導(dǎo)航型手持機(jī)的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不過RTK技術(shù)[2]。第四，RTK技術(shù)對無線通訊技術(shù)的依賴性比較大，它需要依靠無線通訊技術(shù)來完成信息的收集。而當(dāng)前的無線通訊技術(shù)條件下，數(shù)據(jù)鏈連接的范圍一般只能達(dá)到10千米左右，最大也只能達(dá)到20-30千米。因此，作業(yè)距離非常近。在山區(qū)，這種情況更為嚴(yán)重。由此可見，RTK技術(shù)除了有點(diǎn)之外，還存在著局限性。

3 RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查測量應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)與不足

3.1 RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

RTK測量技術(shù)是一種不同于傳統(tǒng)測量技術(shù)的新技術(shù)類型，近年來，它已經(jīng)在我國地質(zhì)勘查測量工作中得到越來越多的應(yīng)用。而之所以將RTK技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘查測量，主要是因為它具有幾個明顯的優(yōu)點(diǎn)。第一，RTK技術(shù)的精度高。對RTK技術(shù)而言，只要具備了能夠正常工作的基準(zhǔn)站、流動站和無線電通訊系統(tǒng)，并滿足其作業(yè)半徑要求，就能夠在平面精度和高程精度上達(dá)到厘米級。而RTK技術(shù)之所以能夠有這樣高的精度，主要是因為RTK技術(shù)不必多次搬動儀器，所以收集到了數(shù)據(jù)安全可靠，誤差非常小。在地質(zhì)勘查測量中，高精度意味著地形繪制與實(shí)際地質(zhì)情況基本上能夠達(dá)到一致，對礦產(chǎn)資源的尋找與開發(fā)有著很大的作用[3]。第二，RTK技術(shù)降低了作業(yè)要求。傳統(tǒng)測量技術(shù)一般都要求兩點(diǎn)之間能夠光學(xué)通視，即兩點(diǎn)之間沒有遮擋視線的物體。而RTK技術(shù)則只要求兩點(diǎn)之間能夠滿足電磁波通視和對天基本通視，這對山區(qū)等地形復(fù)雜、障礙物較多的地區(qū)而言，無疑非常有利。除此之外，RTK技術(shù)還基本上不受季節(jié)、氣候、能見度等的影響，所以我國大多數(shù)地區(qū)都能夠使用這一測量技術(shù)。第三，RTK技術(shù)的測繪功能強(qiáng)大。RTK系統(tǒng)中，流動站安裝了軟件控制系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無人測繪，而這種測繪方式不僅節(jié)省了人力，而且還減少了認(rèn)為誤差，使得測繪的準(zhǔn)確性得到保證。第四，RTK技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。從本質(zhì)上來看，RTK技術(shù)是GPS技術(shù)的一項突破，它基于GPS技術(shù)而又具有傳統(tǒng)GPS技術(shù)所不具備的優(yōu)點(diǎn)[4]。在實(shí)際應(yīng)用中，RTK技術(shù)已經(jīng)體現(xiàn)出了諸多的優(yōu)點(diǎn)，并且其巨大的技術(shù)潛力也預(yù)示著未來RTK技術(shù)將獲得更多的突破，實(shí)用性將得到加強(qiáng)，整個技術(shù)將得到完善。因此，發(fā)展前景良好。

3.2 RTK技術(shù)的不足

第一，某些情況下，RTK技術(shù)的信號強(qiáng)度不夠。RTK技術(shù)依靠無線電通訊系統(tǒng)來收集信息數(shù)據(jù)資料，而無線電通訊系統(tǒng)是依靠電磁波來傳遞信息，這就表明，電磁波在信息的傳遞中發(fā)揮著重要的作用。但是，在一些特殊的場合，電磁波容易受到干擾，進(jìn)而造成信息傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定。比如，在“V”型溝谷，在山高林密的地區(qū)，電磁波就容易受影響，導(dǎo)致信息傳輸失敗或者信息傳輸不完整。此外，距離對RTK技術(shù)的信號也有著一定的影響，如果工程點(diǎn)分布較分散，測量點(diǎn)之間的距離較大，那么無線數(shù)據(jù)的傳輸就會受到影響[5]。第二，RTK技術(shù)仍然存在多源性誤差。雖然RTK基準(zhǔn)站不需要頻繁搬動，減少了誤差積累，但是RTK技術(shù)卻有著其他方面的誤差源，比如衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘誤差、作業(yè)中的對中誤差以及多路徑效應(yīng)等。第三，RTK技術(shù)可能漏測地形。漏測地形對地質(zhì)勘查測量工作而言是一項比較嚴(yán)重的錯誤，而RTK技術(shù)之所以會漏測地形，是基于以下原因，即地形難以分辨，而只通過幾個測量點(diǎn)來測量無法滿足測量的準(zhǔn)確性。

4 RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查測量中的應(yīng)用

第一，RTK技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)控制測量。礦區(qū)控制測量是首級控制，而現(xiàn)行的RTK測量主要還是基于國家等級控制點(diǎn)，所架設(shè)的基準(zhǔn)站有很大一部分是建立在國家等級控制點(diǎn)之上，這樣才實(shí)現(xiàn)了直接性的測量工作。而這種測量方式一般是適用于國家等級控制點(diǎn)無法滿足使用需要的情況。作者根據(jù)相關(guān)的工作經(jīng)驗及調(diào)研認(rèn)為，RTK技術(shù)的礦區(qū)控制測量中的應(yīng)用具有極高的精度，符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。第二，RTK技術(shù)應(yīng)用于地形測量中。地形對找礦有著重大的影響。因此，地形測量工作非常重要。當(dāng)?shù)匦螚l件較好時，則可以直接使用RTK技術(shù)進(jìn)行測量，采集并分析數(shù)據(jù)。通過這種方式，使地形測量的工作效率以及測圖精度得到大大的提高。第三，RTK技術(shù)應(yīng)用于工程點(diǎn)的布設(shè)中。在某些情況下，工程點(diǎn)布設(shè)對精度有著較高的要求，而當(dāng)導(dǎo)航型手持GPS不能滿足這種精度要求時，就需要使用RTK技術(shù)。在使用RTK技術(shù)時，只需要將設(shè)計工程點(diǎn)的坐標(biāo)輸入掌上機(jī)，之后再放樣，就可以將點(diǎn)位布設(shè)到實(shí)地。這項功能是RTK技術(shù)所獨(dú)有的，因而愈見其應(yīng)用價值。第四，RTK技術(shù)應(yīng)用于勘探線剖面測量。RTK技術(shù)的放樣功能屬于RTK技術(shù)的獨(dú)有功能，而這一點(diǎn)決定了只有RTK技術(shù)能夠測量勘探線剖面。其實(shí)際應(yīng)用為：其一，利用線放樣功能將觀測點(diǎn)固定下來，不隨便移動；其二，保證觀測點(diǎn)的高程精度。

5 結(jié)束語

全球定位技術(shù)的發(fā)展給地質(zhì)勘查測量工作帶來了極大的便利，使得地質(zhì)勘查測量具有了多種可供選擇的測量方法。而RTK技術(shù)因為精度較高等優(yōu)點(diǎn)而在其中脫穎而出，獲得了越來越多的應(yīng)用。鑒于RTK技術(shù)廣闊的發(fā)展前景，我國應(yīng)當(dāng)大力支持RTK技術(shù)的發(fā)展，使RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查測量中獲得更多的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]喬天榮.網(wǎng)絡(luò)RTK實(shí)時動態(tài)測量技術(shù)在地質(zhì)勘查測量中的應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息，2013（1）.

[2]羅永賢.RTK技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量中的應(yīng)用[J].甘肅科技，2012（5）.

[3]蘭進(jìn)京，孫清娟.RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查測量中的應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息，2013（4）.

[4]郭江平.RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查測量中的應(yīng)用思路研究[J].科技資訊，2014（16）.

[5]秦晨西.網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在地質(zhì)測量中的應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2015（4）.

作者簡介：朱金玉（1982-），女，山東省莒南縣人，工作單位：山東省莒南縣國土資源局，職務(wù)：科員，研究方向：地質(zhì)勘查工程-測量與制圖。