GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

李 剛

（陜西省一九四煤田地質(zhì)有限公司，陜西 銅川 727000）

在地質(zhì)勘查工程中，測(cè)量作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作需要大量的計(jì)算和整理，傳統(tǒng)的作業(yè)方式消耗大量的人力、物力，工作效率很難得到提升[1]。

隨著GPS-RTK測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到地質(zhì)勘查工作中，通過不斷的摸索和創(chuàng)新，地質(zhì)勘查測(cè)量工作的效率和質(zhì)量有了大幅度的提高，GPS-RTK測(cè)量技術(shù)已經(jīng)替代了傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查測(cè)量工作[2]。

可見，加強(qiáng)該技術(shù)在地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用研究具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。

1 GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的定義和原理

GPS-RTK測(cè)量技術(shù)是全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)與數(shù)據(jù)通信技術(shù)相結(jié)合的載波相位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位成果[3]。GPSRTK包含三個(gè)部分。

首先是衛(wèi)星信號(hào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含至少2臺(tái)GPS接收機(jī)，分別用來安置基準(zhǔn)站和流動(dòng)站；其次是軟件解算系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠確保測(cè)量結(jié)果的精確和可靠；最后是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)發(fā)射裝置和流動(dòng)站數(shù)據(jù)接收裝置。在實(shí)際的測(cè)量工作中，需要收集測(cè)區(qū)不少于3點(diǎn)的高等級(jí)起算點(diǎn)坐標(biāo)成果，計(jì)算測(cè)區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)并檢查合格后，就可以進(jìn)行測(cè)量工作了[4]。

2 GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

地質(zhì)勘查是運(yùn)用測(cè)繪、地球物理勘探、鉆探、采樣測(cè)試等地質(zhì)勘查方法，對(duì)一定地區(qū)內(nèi)的巖石、地層構(gòu)造、礦產(chǎn)、地下水等地質(zhì)情況進(jìn)行的調(diào)查研究工作。地質(zhì)勘查工程測(cè)量工作主要包括地形測(cè)量、地質(zhì)填圖、勘探線剖面測(cè)量和放樣等方面的工作，這些測(cè)量工作GPS-RTK都能直接完成，下面就GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘查工程測(cè)量方面的應(yīng)用作簡(jiǎn)要分析。

2.1 地形測(cè)量

地形測(cè)量是利用測(cè)量?jī)x器對(duì)地面特征點(diǎn)和地物的平面位置及高程進(jìn)行測(cè)定，并按一定比例縮小，用符號(hào)和注記繪制成地形圖的工作。傳統(tǒng)的全站儀測(cè)量方法受通視條件的影響，儀器需要經(jīng)常搬站，這種方法耗費(fèi)大量的人力。而采用GPS-RTK測(cè)量，只需設(shè)置好測(cè)區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，可以多人分區(qū)同時(shí)進(jìn)行測(cè)量工作，不受通視條件的影響，大大提高了工作效率。

2.2 地質(zhì)填圖

地質(zhì)勘查工程需要進(jìn)行地質(zhì)填圖，就是運(yùn)用地質(zhì)學(xué)的理論和方法，在勘查區(qū)對(duì)礦產(chǎn)的自然露頭和地質(zhì)點(diǎn)及重要的井、泉等進(jìn)行觀測(cè)、研究，并編制成各種地質(zhì)圖、表和文字的全部綜合性的工作。

傳統(tǒng)的測(cè)量方法是采用GPS進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，每個(gè)待測(cè)點(diǎn)需觀測(cè)較長(zhǎng)時(shí)間，且待測(cè)點(diǎn)分布不均，測(cè)量工作費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。

采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)填圖，只需要在合適的位置設(shè)置基準(zhǔn)站，就可以對(duì)較大區(qū)域進(jìn)行施測(cè)，測(cè)量人員只需乘坐交通工具攜帶流動(dòng)站即可對(duì)多個(gè)待測(cè)目標(biāo)進(jìn)行施測(cè)，并且能夠?qū)崟r(shí)采集坐標(biāo)，工作效率大大提高。

2.3 勘探線剖面測(cè)量

在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，為了工程的布置往往要布設(shè)勘探線?？碧骄€剖面測(cè)量是根據(jù)地質(zhì)人員在實(shí)地或圖上確定的勘探線的位置和方向，將勘探基線的端點(diǎn)和勘探線基點(diǎn)測(cè)設(shè)于實(shí)地。

傳統(tǒng)的方法是在控制點(diǎn)上安置全站儀，將需放樣點(diǎn)的坐標(biāo)輸入全站儀，利用放樣功能進(jìn)行布設(shè)，受通視條件和控制點(diǎn)數(shù)量的影響，測(cè)量的工作量增加。采用GPS-RTK的放樣功能進(jìn)行布設(shè)，則不受通視條件和控制點(diǎn)數(shù)量的影響，減少了人工干預(yù)和出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。

2.4 放樣

在地質(zhì)勘查工程中，需要布置鉆孔并從孔中取出巖芯進(jìn)行觀測(cè)和研究，從而獲得各種地質(zhì)資料。采用GPS-RTK的放樣功能進(jìn)行布設(shè)，比傳統(tǒng)方法更加方便、快捷。例如，在陜西省某新建煤礦需布設(shè)回風(fēng)立井井筒檢查孔，使用礦方人員提供的設(shè)計(jì)井口坐標(biāo)，按照要求井筒檢查孔應(yīng)布置在回風(fēng)立井周圍，距回風(fēng)立井中心距離10m～25m處。測(cè)量技術(shù)人員在布置檢查孔之前，先在CAD中按設(shè)計(jì)坐標(biāo)畫出回風(fēng)立井位置，再以回風(fēng)立井為中心畫出兩個(gè)半徑為10m和25m的圓，導(dǎo)出dxf文件并拷貝至RTK的手簿中。布置檢查孔時(shí)先用控制點(diǎn)設(shè)置好轉(zhuǎn)換參數(shù)并檢查無誤，加載dxf文件，手簿中顯示兩個(gè)同心圓。

在實(shí)地放樣出回風(fēng)立井井口位置，根據(jù)手簿中顯示的同心圓在現(xiàn)場(chǎng)合適位置布置井筒檢查孔并做好標(biāo)記，檢查孔的放樣工作就完成了，這種方法比采用全站儀放樣具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語

GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘查工程測(cè)量工作中的應(yīng)用，不僅提高了地質(zhì)勘查測(cè)量工作的效率，減輕了測(cè)量技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且改變了傳統(tǒng)的測(cè)量方法，獲取了更高的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，GPS-RTK技術(shù)必將更加成熟，進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。