GPS-RTK 测绘技术在地质勘察测绘中的应用

2015-08-15李文伟江西省煤田地质勘察研究院江西南昌330001

江西建材 2015年18期

关键词：兴国县流动站勘测

■李文伟 ■江西省煤田地质勘察研究院，江西南昌 330001

由于科技的进步，在新时代的大背景下，GPS-RTK 测绘技术被更多的采用，许多行业中都广泛的选用，特别是在地质勘察测绘工作中的地位愈加重要，GPS-RTK 测绘技术通过数据基站连通卫星实行高层勘测，勘测精度很高，很大程度提升了勘测效率.

1 GPS-RTK 测绘技术原理

当前的地质勘察测绘中，GPS-RTK 测绘技术具备快速定位、高自动化水平、较小的误差、勘测精度高、使用方便等优势，所以，在地质勘察测绘中应用较多，GPS-RTK 测绘技术由三个部分组成:

(1)卫星信号系统。其最少具有两台GPS 接收设备，安装在GPS基准站与GPS 流动站，当GPS 基准站同一时间为多个客户进行服务，要应用双频GPS 接收机，以保证采样速度和GPS 流动站的采样速度没有差别.

(2)软件解算系统。该系统能可靠准确的确保RTK 数据无误，利用在接受时刻接收的卫星信号的相位相对于接收机产生的载波信号相位的测量值为观测量的RTK 测量.

(3)数据传输系统。UTS 主要由GPS 基准站的数据发送设备和GPS 流动站的数据接收设备构成，是达成RTK 测量的关键装置.

2 GPS-RTK 测绘技术的优点

(1)采用GPS-RTK 测绘技术使测绘效率提升。特别在地势复的环境中，实时动态控制系统一次能够测量直径四千米的范围，相比传统测量方式，很大程度降低了测量控制点数量与设备移动的频率，一般的电磁条件下就能够迅速取得地点坐标，实行迅速测量，且工作强度要求不高，与此同时，还节省了外业成本，很大程度提升测量效率.

(2)优良的定位精准度和优良的数据可靠性。外业测量时安放仪器进行观测的地点无需高能见度，若缺少GPS 控制点或GPS 控制点遭到破坏，能够迅速实行高精度的定位测量工作，在GPS-RTK 测绘技术基础测绘环境都满足标准的情况下，且处于标准要求的测量范围，这种技术的平面精密度和高程精密度甚至能够满足厘米级.

(3)可以消除环境因素的不利影响。传统测量方式较易遭到各种外界因素的不利作用，导致测量精度和测量速度都受到很大影响，此外，在通视较差的环境中，一些工作不能进行，可GPS-RTK 测量技术的出现，可以彻底消除此类因素的不利作用，许多不利因素下都能实行高速精准的测量。

(4)GPS-RTK 测绘技术的自动化程度与集成化水平较高。GPSRTK 测绘技术能够满足各类工作，GPS 流动站能够通过各类控制系统，在无人为干涉的条件下，就可以自动完成各类的测绘工作，切实降低了误差的发生概率.

3 在江西省兴国县金龙贵多金属矿区勘测中的应用

(1)测绘地区概况。江西省兴国县金龙贵多金属矿区处于兴国县城南南东20km，由兴国县社富乡统辖，兴国县中有公路将矿区连通，大约40km，兴国县南到赣南市、北到南昌都有公路相连，为81km 和346km，京九线路过兴国县，距离铁路的最近位置兴国站42km，矿区最高山峰处于北东部陈公排南侧山峰，海拔775m，最低点处于北西部外的溪源，海拔191.8m，两点高程之差为583.2m，矿区为亚热带气候，年极端最高气温39.4 摄氏度，年极端最低气温零下5.2 摄氏度，最大降水量2275.7mm，全年无霜期大约280d.

(2)测量控制点。选取处于矿区四周外的三个GPS 点:DOO1，D002 和XTL-2 为已得测量控制点，将GPS 基准站安装在GPS 点D002，GPS 流动站测量各控制点的World Geodetic System 1984 坐标系统的平面坐标和从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离，利用已得点D001，D002 以及XTL-2 解算转换参变量，最后解算加密控制点XO1，X02…X14 坐标，测绘依照ZBD10001-89 地质矿产勘查测量规范，测量方式和结果精准度都满足标准.

(3)地质观察点、槽探端点、巷道以及钻井的勘测。地质观察点、槽探端点的测量以工作人员随指随测的方式进行，钻井放样，遵照初测、复测、终测阶段实行，巷道的测量依照设计坐标进行，在巷道口安装两点为测绘地形图布设的控制点，方便安装全站型电子速测仪控制巷道延伸方向和深度.

(4)测量精密度统计。选取如下方式实行精密度测量:首先，与已知控制点安装移动站收集信息，将所得坐标与正确值对比，测量3 点，其次，于不同时间对反映地物类型或区域地理分布特征的点实行多次测量，对比相减所得值，统计23 个特征点，最后，使用全站仪与钢卷尺测量距离，测量毗邻两地形点的高程之差和距离，共测量32 点，该方式测量点共58 个，统计总测量精密度:平面精度±11cm，高程精度±18cm，达到工程精密度标准.

4 测量结果质量控制

(1)当前，大部分GPS-RTK 测绘设备均选用OTF 法解算整周未知数，很大程度减少了计算时间，所以，在干扰较小或无干扰的地区，设备锁定卫星超过五颗，五秒内实时动态控制系统测量就能得到固定解，手簿反应的收敛值通常不高于2 厘米，该收敛值准确地表现测量的仪器多次测量对比的较差，如果实时动态控制系统测量超过60 秒才取得固定解，该收敛值有很大几率不够准确，需要再次进行确认.

(2)采用已知控制点通过观察，分析，找出研究对象的相同点和不同点，为实时动态控制系统测量起算数据的高级控制网，通常由GPS 静态测量得到，可靠性相对较高，为检查核实坐标转换参变量、已知数据录入及实时动态控制系统测量每个阶段的正确性，能够利用将已知控制点添加到测量链中的模式实行检核，该方案切实有效，能在所有条件下应用.

(3)少部分测量地区存在产生妨碍无线电接收信号的那些杂乱的电波导致实时动态控制系统测量质量有误，造成测量结果发生误差或者存在伪值的状况，此类状况在测量的过程中容易遭到忽略，观测手簿反映的收敛值产生时间较长，收敛值范围通常在2-8 厘米，这时候，手簿反映的收敛值或许不够真实，有时误差值从数十厘米到数米之间，当发生此类状况，要细致处理收集的信息，最佳方式为重置整周未知数再次收集数据并检查核定测量质量，也能采用另一个移动站多次收集数据并且进行测量，每次将变量赋为默认值后，要多次测量1 个或者2 个已经测量过的控制点，以检核GPS 基准站设置的正确性和测量链太长导致的点位坐标漂移误差.