GPS RTK在地質(zhì)勘察測繪中的應(yīng)用研究

付立嘉

（隆化縣自然資源和規(guī)劃局，隆化正平測繪服務(wù)有限公司，河北 隆化 068100）

引言

現(xiàn)代測繪工程對測繪精度的要求越來越高，有關(guān)技術(shù)人員必須不斷完善和優(yōu)化測繪技術(shù)，合理使用先進(jìn)的測繪技術(shù)，以提高工程的各項效益，GPS RTK作為一項先進(jìn)的測繪技術(shù)，是在靜態(tài)測量的基礎(chǔ)上，對測量技術(shù)的改進(jìn)，它是測量技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，GPS RTK測量精度已達(dá)厘米級，應(yīng)用于工程勘察測繪中，可有效提高測繪質(zhì)量，該技術(shù)操作簡單，不受外界條件的影響，有利于提高測繪工作效率。

一、GPS RTK測繪技術(shù)原理

（一）GPS RTK測繪技術(shù)其定位速度快、自動化程度高、誤差小、精度高、操作簡便等優(yōu)點，在當(dāng)前地質(zhì)勘察工程中得到了廣泛的應(yīng)用，RTK測繪技術(shù)是實時動態(tài)定位的簡稱，它是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

（二）GPS RTK繪圖技術(shù)衛(wèi)星信號系統(tǒng)，包括至少安裝在基準(zhǔn)站和流動站的兩臺GPS接收機(jī)，為了保證基準(zhǔn)站同時服務(wù)于多個用戶，必須使用雙頻GPS接收機(jī)，以確保采樣率與流動站采樣率一致。

（三）GPS RTK測繪技術(shù)軟件方案，實時動態(tài)定位測量軟件解算系統(tǒng)在GPS導(dǎo)航系統(tǒng)中能保證實時動態(tài)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，對載波相位實時動態(tài)測量具有決定性的意義。

（四）GPS RTK測繪技術(shù)數(shù)據(jù)的傳輸方式，它主要包括基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)傳輸裝置和流動站的數(shù)據(jù)接收裝置，是實現(xiàn)實時動態(tài)測量的重要設(shè)備。

二、GPS RTK在地質(zhì)勘察測繪中優(yōu)勢

（一）利用GPS RTK制圖技術(shù)提高制圖效率；尤其在地形復(fù)雜的環(huán)境中，實時動態(tài)控制系統(tǒng)一次可以測量直徑為四千米的范圍，與傳統(tǒng)的測量方法相比，大大減少了測量控制點的數(shù)目，使儀器移動的頻率大大降低，在一般的電磁條件下，能快速獲得位置坐標(biāo)，實現(xiàn)快速測量，且工作強(qiáng)度要求低，節(jié)省了外部作業(yè)費用，大大提高了測量效率。

（二）定位準(zhǔn)確；采用GPS RTK定位系統(tǒng)，可在極短的時間內(nèi)達(dá)到±10~±20 m的定位精度，并能在GPS RTK定位系統(tǒng)上提取出1 h以上的觀測數(shù)據(jù)，使平面位置誤差控制在1 mm以內(nèi)，完全滿足地質(zhì)勘察測繪的高精度要求。

（三）GPS RTK技術(shù)在自動化程度和集成度方面均有較大提高；GPS RTK能滿足各種類型的工作，GPS流動站能在無人為干擾的條件下，通過各種控制系統(tǒng)，自動完成測繪工作。

（四）操作簡便，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)；這主要是因為GPS RT技術(shù)不受外界測繪工況的影響，在地形復(fù)雜的環(huán)境中不受地物障礙的影響，因此可以實現(xiàn)電磁通視，基準(zhǔn)站和流動站相結(jié)合，能快速得到測試結(jié)果，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，操作簡便。

三、GPS RTK在地質(zhì)勘察測繪中的應(yīng)用

（一）基準(zhǔn)站的架設(shè)

為確保GPS RTK能正常、穩(wěn)定地運行，必須建立相應(yīng)的基準(zhǔn)站位，基臺架設(shè)時，應(yīng)根據(jù)實際情況，盡可能選擇較寬的場地架設(shè)基臺，并對周邊地形進(jìn)行勘察，以確定基臺位置周圍是否有其他干擾信號，如高壓輸電線、大功率發(fā)射源等，為保證接收和發(fā)送的GPS信號不會受到相應(yīng)的干擾，在此基礎(chǔ)上確定了GPS基準(zhǔn)站位置，相關(guān)GPS接收機(jī)安裝完畢后，還應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的移動站，以確?；鶞?zhǔn)站和移動站的數(shù)據(jù)參數(shù)盡可能一致。

（二）剖面測量

1.GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用，一般采用GPS控制點作為轉(zhuǎn)換和檢測點，采用RTK放樣、地形數(shù)據(jù)采集等方法進(jìn)行測量，在測量過程中，輸入剖面兩端點的坐標(biāo)，測量員可自動提示測點到剖面兩端點及測量線之間的距離，測量員可根據(jù)此信息，對測量員的測距參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使測量結(jié)果迅速準(zhǔn)確。

2.應(yīng)根據(jù)合同規(guī)定，設(shè)置比例控制點間距，特殊地形可適當(dāng)增加點間距，利用GPS RTK系統(tǒng)對地質(zhì)工程點及鉆孔進(jìn)行測量，應(yīng)遵循“隨指隨測”的原則，采用GPS RTK系統(tǒng)對地質(zhì)工程點及鉆孔進(jìn)行動態(tài)觀測，以獲取觀測點的平面坐標(biāo)和高度。

（三）放樣測量

利用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘察測繪工作，首先要做好相應(yīng)的前期準(zhǔn)備工作，第一，測繪場地的布置與控制，在測繪過程中需要準(zhǔn)備鉆探及物探工具，并讓其完成作業(yè)內(nèi)容，才能進(jìn)行測繪工作，期間不受光學(xué)的影響，從而避免了傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探測繪工作由于光通視度不足，交通不便，環(huán)境惡劣等原因，導(dǎo)致數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率較低和工程進(jìn)度拖延等問題。

（四）地形測量

專業(yè)地質(zhì)勘查測繪項目，必須以項目施工范圍為準(zhǔn)，采用傳統(tǒng)的高程測量方法，由于數(shù)據(jù)差異較大，不能提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，采用GPS RTK技術(shù)和傳統(tǒng)全站儀相結(jié)合，實現(xiàn)了目標(biāo)的數(shù)字化測量，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而提高了地質(zhì)勘察測繪的效率。

（五）碎部測量

對外場作業(yè)測量而言，傳統(tǒng)的方法一般都是采用廣域向細(xì)面的測量流程，而GPS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使GPS RTK快速靜態(tài)測量成為了一種比較有效的方法，碎部點可以選擇地物輪廓線的方向變化處，根據(jù)這些特征點的高程信息展開測量，在應(yīng)用過程中，GPS RTK具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，在進(jìn)行近距離高精度測量時，長時間定位得到的數(shù)據(jù)誤差可控制在1 mm以內(nèi)，且隨著測距的增大，整卡控制誤差的優(yōu)勢更加明顯。

四、結(jié)語

GPS RTK測繪技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘探測繪工作，無疑會帶來一種新的空間定位方式，從而進(jìn)一步擴(kuò)大GPS技術(shù)的應(yīng)用范圍，但是GPS RTK測繪技術(shù)在實際工作中有效地彌補(bǔ)了以往地質(zhì)勘探測繪中的不足，提高了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，GPS RTK測繪技術(shù)實時動態(tài)的計算方式，能有效提高自動測繪技術(shù)自動化水平，減少人力投入，提高測繪效率。