探究地質(zhì)勘查測繪中的GPS-RTK測繪技術(shù)

■鐵占琦（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊河南鄭州450016）

探究地質(zhì)勘查測繪中的GPS-RTK測繪技術(shù)

■鐵占琦
（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊河南鄭州450016）

GPS-RTK測繪技術(shù)是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)，開拓該項技術(shù)的應(yīng)用范圍，能使GPS被多個行業(yè)選用。在地質(zhì)勘查測繪工作中，切實消除了傳統(tǒng)測量模式的缺點。由于科技持續(xù)進步，GPS-RTK測繪技術(shù)必定會得到持續(xù)的完善和發(fā)展，在更多行業(yè)及地質(zhì)勘查測繪中獲得越來越多的運用。文章對GPS-RTK測繪技術(shù)的原理和技術(shù)優(yōu)勢實行分析，以金屬礦區(qū)為例，介紹GPS-RTK測繪技術(shù)在地質(zhì)勘查測繪中的應(yīng)用及測量質(zhì)量控制，推動GPS-RTK測繪技術(shù)在地質(zhì)勘查測繪中被更加廣泛的采用。

地質(zhì)勘查測量GPS-RTK測量技術(shù)方法應(yīng)用

1　GPS-RTK測繪技術(shù)原理

當前的地質(zhì)勘查測繪中，GPS-RTK測繪技術(shù)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(yōu)勢，所以，在地質(zhì)勘查測繪中應(yīng)用較多，GPS-RTK測繪技術(shù)由三個部分組成:

（1）衛(wèi)星信號系統(tǒng)。其最少具有兩臺GPS接收設(shè)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(wù)，要應(yīng)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(tǒng)。該系統(tǒng)能可靠準確的確保RTK數(shù)據(jù)無誤，利用在接受時刻接收的衛(wèi)星信號的相位相對于接收機產(chǎn)生的載波信號相位的測量值為觀測量的RTK測量。

（3）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。UTS主要由GPS基準站的數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備和GPS流動站的數(shù)據(jù)接收設(shè)備構(gòu)成，是達成RTK測量的關(guān)鍵裝置。

2　GPS-RTK測繪技術(shù)的優(yōu)點

（1）采用GPS-RTK測繪技術(shù)使測繪效率提升。特別在地勢復(fù)的環(huán)境中，實時動態(tài)控制系統(tǒng)一次能夠測量直徑約十千米的范圍，相比傳統(tǒng)測量方式，很大程度降低了測量控制點數(shù)量與設(shè)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(jié)省了外業(yè)成本，很大程度提升測量效率。

（2）優(yōu)良的定位精準度和優(yōu)良的數(shù)據(jù)可靠性。外業(yè)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(shù)基礎(chǔ)測繪環(huán)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(shù)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(huán)境因素的不利影響。傳統(tǒng)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(shù)的自動化程度與集成化水平較高。GPS-RTK測繪技術(shù)能夠滿足各類工作，GPS流動站能夠通過各類控制系統(tǒng)，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(fā)生概率。

3　在某金屬礦區(qū)勘測中的應(yīng)用

（1）測繪地區(qū)概況。礦區(qū)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(qū)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(qū)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(tǒng)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(zhuǎn)換參變量，最后解算加密控制點XO1，X02…X14坐標，測繪依照《地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范》（GB/T 18341-2001），測量方式和結(jié)果精準度都滿足標準。

（3）地質(zhì)點、槽探端點、巷道以及鉆井的勘測。地質(zhì)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(fù)測、終測階段實行，巷道的測量依照設(shè)計坐標進行，在巷道口安裝兩點為測繪地形圖布設(shè)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(tǒng)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(qū)域地理分布特征的點實行多次測量，對比相減所得值，統(tǒng)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(tǒng)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(jié)果質(zhì)量控制

（1）當前，大部分GPS-RTK測繪設(shè)備均選用OTF法解算整周未知數(shù)，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(qū)，設(shè)備鎖定衛(wèi)星超過五顆，五秒內(nèi)實時動態(tài)控制系統(tǒng)測量就能得到固定解，手簿反應(yīng)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(tài)控制系統(tǒng)測量起算數(shù)據(jù)的高級控制網(wǎng)，通常由GPS靜態(tài)測量得到，可靠性相對較高。為檢查核實坐標轉(zhuǎn)換參變量、已知數(shù)據(jù)錄入及實時動態(tài)控制系統(tǒng)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(yīng)用。

（3）少部分測量地區(qū)存在產(chǎn)生妨礙無線電接收信號的那些雜亂的電波導致實時動態(tài)控制系統(tǒng)測量質(zhì)量有誤，造成測量結(jié)果發(fā)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(chǎn)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(shù)十厘米到數(shù)米之間。

5　總結(jié)

由于科技的進步，在新時代的大背景下，GPS-RTK測繪技術(shù)在許多行業(yè)中都被廣泛選用。特別是在地質(zhì)勘查測繪工作中的地位愈加重要，GPS-RTK測繪技術(shù)通過數(shù)據(jù)基站連通衛(wèi)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(shù)在地質(zhì)勘查測繪中的應(yīng)用［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014(17):8.

P621[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-182-1