浅谈GPS RTK在地质矿产测量中的应用

王炳旸

黑龙江省地质矿产测试应用研究所

浅谈GPS RTK在地质矿产测量中的应用

王炳旸

黑龙江省地质矿产测试应用研究所

GPS技术的发展快速发展，更多新定位技术出现，使地质勘查工作更加自动化。其中GPS-RTK技术的快速兴起，给地质矿产测量工作带来了新生机，在矿产勘测中发挥着重要作用。本文优先介绍GPS-RTK技术，然后简述了GPS-RTK技术在地质测量中的作用，最后强调了GPS-RTK技术的优缺点及解决方案。

GPS-RTK技术；矿产测量

随着科学技术和国民经济的快速发展，GPS、地理信息系统、遥感技术已经成为了地质勘查工作的核心。GPS更是引发了地质勘查行业传统观念的变革。GPS-RTK技术采用卫星信号和电讯信号进行数据传输，同时集成化自动化高，便于单人操作。GPSRTK技术数据处理能力强，精准度高，受天气影响较小，在我国的地质矿产测量中得到广泛应用。本文将对GPS-RTK技术在地质矿产测量中的应用和所遇问题进行简单论述。

1 、GPS-RTK技术介绍

GPS可以做到海陆空三维系统的定位导航，且功能多样，操作简便，精准度高。常规的GPS应用虽然数据精准度高但数据的处理能力较差，需要进行复杂的解算。为了实现数据的快速解算和现场校对，GPS-RTK技术就由此诞生了。

一台基准站和多个流动站就构成了RTK定位系统，各站点使用无线数据链进行连接。在工作的过程中，基准站和流动站同时获得卫星测量数据，再由基准站产生修正系数，发送给流动站，最后由流动站进行数据修正，这样就实现了数据的实时性和操作的便捷性，同时实现了数据厘米级定位的定位效果，基准站和流动站之间实际上是单基线处理的。这样观测人员就可以直接在流动站内实时监测测量的结果，所用时间短甚至少于一秒，工作效率较高。

2 、GPS-RTK技术在地质测量中的应用

2.1 地形测量

在地质找矿所需要的大比例尺地形测图的工作中，在地形条件较好的情况下(主要指相对高差较小、坡度不陡，接收卫星信号好无线连接无死角)，可直接利用GPSRTK采集测量数据。否则，在地形条件较差的情况下，可利用RTK GPS配合全站仪等其他测量仪器采集测量数据。无论那种方法，与传统测量方法相比，都大大提高了工作效率和测图精度。

2.2 工程点布设

在工程点布设精度要求较高、导航型手持GPS不能满足需要的情况下，只有GPSRTK能担此重任。我们把设计工程点坐标输人到掌上机上，然后利用GPS RTK的放样功能，把点位布设到实地。其他如GPS的静态测量、后差分测量都无此功能，无法完成工程点布设任务。

2.3 勘探线剖面测量

在所有的GPS测量中，只有GPS RTK能完成勘探线剖面测量任务。一是GPSRTK的线放样功能可确保观测点在设计剖面线上不偏移；二是可保证观测地形点的高程精度。而静态和后差分无法直接确定剖面线位置，导航型手持GPS高程测量又不准确。

2.4 地质工程点定位测量

使用GPS RTK进行地质工程点定位测量非常方便，只要在离工区数十公里以内找到国家控制点，即可开始工作，如果控制点离工区较远，利用RTK测量方法发展一到二级将控制点引到工区也是很容易的事情。工作时选择有利地形架设好基准站，移动站既可对各地质工程点进行逐一测量。

2.5 物化探测量

物化探工作，一般都是先在测区内运用测量的方法，沿直线方向布设一系列等距离或者按一定规律分布的物化探观测点或取样点，即布设物化探网。利用GPSRTK的线放样功能是很容易办到的，首先把设计好的基线或测线点输人到GPS RTK掌上机，然后利用GPS RTK线放样方法将设计点位布设到实地。

3 、GPS-RTK技术在地质勘查中的优缺点

3.1 GPS-RTK技术的优点

（1）数据传输可进行实时监测，不必进行解算，直接读取，精准度可达到厘米级。

（2）GPS-RTK技术需要的控制点数量较少，减少了仪器的搬运，从而加快了测量速度，减少了劳动强度，提高了工作效率。

（3）GPS-RTK技术集成度高，数据处理能力很强，便于施工现场的数据校对放样。

（4）GPS-RTK测量技术只需卫星信号和电讯数据能进行正常传输就能准确定位，即使短暂失锁，也能保存数据重新搜素并继续测量。

（5）各站点间不需要通视，加大了观测距离，便于野外工作。工作无时间限制，一般受天气的影响不大。

（6）设备安装完毕，只需一人操作即可，为了加大测量效率可以多设流动站。GPS-RTK技术完成测量所用时间短，只需按照操作流程操作，人为误差影响较小。

3.2 GPS-RTK技术在地质勘查中的不足与调整措施

GPS-RTK技术优点实在很多，但在实际工作中不可避免的出现了一些不足，工作过程也不是完全不受外界影响的。面对这些不足之处在实际工作中要如何调整呢，接下来本文将一些经验总结出来以供参考。

（1）GPS-RTK技术是采用卫星信号接受的，在一段时间内容易出现假植现象。为防止遇到这类情况，在测量过程中要进行重测核查。当然并不是全部重测，只需对1-2个已测的站点进行复查就可以了，核对测量结果，确定假植现象是否存在。GPS-RTK技术的系统要能正常运行需要观测出至少五颗卫星，能否观测到卫星就要受到角度的影响，需要选择合适的位置安置基准站。

（2）天气的变化还是会影响GPS-RTK技术的测量结果。11-12点的时间段内信号在电离层的损失较大，使得GPS-RTK技术终端接收到的信号变差或消失，致使初始化时间变长或者无法进行初始化。为了解决这一问题，在实际工作中多放弃这一时间段。

（3）在山区或者楼房密集的地方，高频信号较多，因此会影响GPS-RTK信号的传输。这一问题较好解决，可以将基准站设置在测量区域的最高点，拉开与强磁场的距离。

（4）在矿产测量中常需要大量的转化高程，但由于我国很多山区的高程数据误差较大，导致在应用GPS-RTK技术进行高程转化时很困难，精度不高。在面对这种状况，在测量的过程中要尽量选取高程数值较准确的控制点，控制作业面积，来减少测量计算出的误差。

4 、结语

传统测量作业多依赖人力，解算复杂，且误差较大。GPS RTK技术靠卫星来观测，以无线数据进行传输，并可以实时获取测量解算数据，方便了地质矿产的测量工作。但GPS-RTK技术不是全能的，在使用中也要注意它的使用条件，正确操作。在实际工作中要清楚GPS-RTK技术的不足，做到心中有数同时对症下药，确保测量的精准度。

[1]崔巧云.GPS-RTK技术在地质矿产勘查测量中的应用[J].城市建设理论研究.2013