地质勘察测绘中GPS-RTK测绘技术相关探讨

■王波

（四川九〇九工程勘察设计院 四川成都 610000）

地质勘察测绘中GPS-RTK测绘技术相关探讨

■王波

（四川九〇九工程勘察设计院 四川成都 610000）

GPS-RTK技术被广泛应用于地质勘探测绘工作中，极大的提高了地质勘探工程测量外业工作效率及测量精度。文章主要探讨了地质勘察测绘中GPS-RTK测绘技术的应用。

地质勘察测绘GPS-RTK测绘技术

1 GPS RTK技术工作原理及优势分析

RTK即动态实时定位技术，可以实现规定坐标系下的控制点三维坐标实时观测。精度要求比较高的GPS测量技术需要使用载波相位观测值，而RTK技术所采用的观测基础就是载波相位观测值，同时GPS RTK技术也是一种实时定位技术，观测时间大大减少，使测量实施的效率有了较大的提高，有效降低了测量工程的成本。GPS RTK的组成部分主要包括GP接收机、基准站、流动站、实时差分软件系统与数据链等。具体操作时要首先选择点位精度比较高的GPS控制点作为测量作业实施的基准点，然后经过一点时间的观测，得到基准站的差分改正信息，将差分改正信息通过数据链传输到流动站的接收机上，结合流动站的所测坐标，加上差分改正信息，便可以得到流动站的准确坐标。从而得到经过差分改正后的高精度坐标。

GPS RTK技术的特点归纳如下：第一，流动站的观测时间比较短，即使静态定位也只需二十分钟左右，相对于利用全站仪进行测量的速度非常快。第二，可以实时的得到坐标观测的结果，及时的查看观测的数据质量，并且可以快速成图。第三，GPSRTK的观测流程比较简单，自动化程度比较高，可以实行全天候作业的工作要求。第四，GPS RTK技术不要求测站之间的相互同时，因而其测量的约束和限制比较少。

2 地质勘察测绘中GPS-RTK测绘技术相关

2.1 外业数据采集

2.1.1 基准站的架设

架设基准站是GPS RTK测绘工作的基础。而且，基准站的架设直接关系到整个测量结果的准确性，是整个测量工作的关键环节。需要注意的是，一是，架设基准站时，应保证视野开阔，远离大功率天线发射源和高压输电线路，基准站附近不应有能对卫星信号造成干扰的物体；二是，要保证便于传送差分改正信号，便于安装和操作，为在确保GPS发射电台覆盖能力的同时尽量扩大通讯半径，最好将基准站架设在较高处。三是，架好GPS接收机和天线后，设置基准站和移动站，先连接基准站，对其坐标进行平滑采集，将基准站仪器高输入保存，等到指示灯发出通讯信号，断开连接，然后连接移动站。在此过程中，保证输入数据的准确性，基准站、移动站各项参数的设置应保持一致，且两者之间要始终保持数据连接。

2.1.2 移动站的设置

在确定好的位置上安置好接收机，用手簿连接到基准站，并输入基准站的坐标点、接收机高度、数据保存位置。将这些设置好的信息保存，待基准站电台通讯信号显示之后，断开手簿，以断开接收机和基准站之间的连接。基准站相关参数设置好之后，对移动站进行设置，和基准站一样，也用手簿对移动站进行连接。在基准站及移动站连接过程中，需注意以下几个问题:首先，基准站设置时，应注意输入数据的准确性。其次，基准站的设置参数和移动站的保持一致，才能保证测量结果准确。再次，移动站和基准站之间始终保持连接，以确保测量数据同时接收。

2.1.3 剖面测量

在剖面测量时，采用GPS的控制点作为数据转换点，同时采用RTK采集地形数据，以完成剖面测量。当剖面线一端侧量完成之后，对另一端进行测量时，应回检GPS测量点。剖面测量时，需要输入的参数为剖面线两端的点坐标，输入之后，手簿便会自动提示测量点和端点之间的测量距离及测量时偏离探线的距离。有了这些数据，测量人员便会及时的对测量过程进行调整，从而快速准确的测量出测量点的高差及坐标。

2.1.4 地质工程点及钻孔的测量

另外，要根据合同要求设置比例，控制点距，对于特殊地形，可适当放大点距。对于地质工程点和钻孔的测量，需按照“随指随测”原则进行，可采用GPS RTK系统对地质工程点以及钻孔点进行动态观测，求出观测点平面坐标和高程。这种测量具有随时性，如当工程需要在那个地方测量时，测量人员便会对指定地点进行测量。在测量时，直接采用钻孔点平面坐标及高程。

2.2 测量误差和精度分析

应用GPS-RTK测绘技术进行地质勘察测绘时，还要对测量结果进行测量误差和精度分析。GPS RTK测量误差主要包括与接收机有关的误差，比如天线相位中心位置误差、几何图形强度误差、气候因素带来的误差等，此类误差通过各种校正方法和措施可得以削弱或消除，另一种是与距离有关的误差，比如电离层、对流层、轨道误差等，随着移动站与基准站距离的扩大，这些误差将会更加显著，要对这些误差进行控制，在设计测网时就应限制接收机与基准站的作业半径，以尽量提高测量精度。对于测量结果精度的检测，可在几个已知点设置移动站，采集相关数据，将得出的坐标与正确值作比较，也可在不同时段重复测量特征点，比较测量差值，另外就是随时应用全站仪对相邻两地质点高差、距离进行检测。

2.3 测量质量的控制。

应用GPS-RTK测绘技术进行地质勘察测绘时，可能会出现点位坐标漂移的情况，而且开展RTK作业过程中，即便按照设计要求掌握距离和测回数，仍然会出现部分测点超限的问题，这就不得不减小距离或测回数。为确保测量质量，控制测量精度，完善GPS RTK作业方式，应加强成果检验，认真编写测量报告。实际工作中，我们可通过查看手薄上的收敛值、已知点比较法、重复测量判定法等对GPS RTK测量成果进行检验。

2.4 地质工程放样

在地质勘查工作中经常需要进行钻探、槽探等工程，但是由于矿区地势陡峭，复杂，给测量带来严重的不便，因此，运用GPS-RTK技术不仅解决了因为地形原因带来的测量不便问题，还能够提高测量的工作效率，事半功倍的完成地质工程的放样。

2.5 地形测量

一般情况下，用传统方法进行地形测量时需要1:1000、1:2000、1:5000的比例，所以往往精度差距较大。而采用GPS RTK技术不仅能够解决这个问题，数字化的测图还能从很大程度上提高测量地形的工作效率。

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[3]张奇，胡石元，施秧秧，朱彦刚.GPS-RTK技术在土地整理测绘中的应用探讨 [J].测绘与空间地理信息，2008(02).

P624[文献码]B

1000-405X（2015）-10-159-1