GPS～RTK在地质测绘中的应用与探讨

2016-04-14朱小刚谭栓虎吴贵平

地球 2016年4期

关键词：流动站架设基准

■朱小刚谭栓虎吴贵平

（青海省第三地质矿产勘查院青海西宁810000）

GPS～RTK在地质测绘中的应用与探讨

■朱小刚谭栓虎吴贵平

（青海省第三地质矿产勘查院青海西宁810000）

在新时代的背景下，为了鼓励更多资源项目的开发与应用，国家不断加大对地质勘察行业的资金投入。传统的勘探测量方法工作效率低下，不能满足测绘工作需求，已渐渐被市场所淘汰。而GPS～RTK测绘技术凭借自身稳定性和成熟技术，提高了地质勘探的工作效率，逐渐被广泛应用。在此基础上，本文主要就GPS～RTK技术在地质测绘工作中的应用进行了分析，总结了测量误差的来源，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

GPS～RTK 技术地质测绘地质勘测应用研究

1　引言

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。

2　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。

3　GPS～RTK技术特点

3.1全天候工作

RTK测量技术只需要满足“电磁波通视”的要求，不需要用移动站间和基准站的光学通视，与传统的测量技术相比，RTK测量技术受气候、能见度、季节及视通条件因素影响较小。一些用传统技术难以开展作业的区域，只要能够满足RTK技术的基本工作条件，就能进行全方位精确化的测量。

3.2定位准确

RTK技术在测量时，定位精确度高，数据信息的较为安全可靠。当作业半径在4km范围内，RTK技术的平面高程和平面的精确度可以精确到厘米级别。

3.3工作效率高

采用RTK技术，一次性可以检测完几千米的测量区域，有效减少了测量时需要更改测量控制点和搬运测量仪器的次数。通常情况下，在电磁波环境下，一个工作人员在短短几秒钟内就能够获得一个坐标点。RTK技术的采用降低了工作人员的劳动强度，加快了作业速度，还减少了不必要的费用支出。

4　GPS～RTK技术在地质测绘工作中的应用

4.1架设基准站

这是GPS～RTK顺利实施的关键，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，另外还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。其次，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。

4.2地形测量

GPS～RTK在测量单点时和全站仪一样，所用时间都较短。但GPS～RTK测量技术实施数字化测图，无需频繁的换测站点和定向通视，减少了转站时的误差积累，同时还实现了多个流动站同时工作，测量效率得到了极大的提升。由此可知，GPS～RTK技术在测量地形中具有很大优势，不仅测量速度快，而且测量准确率高，提高了作业效率。

4.3剖面测量

采用GPS～RTK技术时一般以GPS控制点为转换和校验点，采用RTK放样、地形数据采集的方法进行测量，测量过程中，输入剖面线两端点的坐标后手薄就会自动提示测点与剖面线两端点的距离以及偏离勘探线的距离，根据这些提示，测量人员对距离参数做出适当调整后，方可实现准确、快速的测量。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GPSRTK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。

5　GPS～RTK技术地质勘探测量误差的来源

GPS～RTK测量误差包括基站误差和移动站误差两部分内容。其中，基站误差主要与天线相位中心变化、信号干扰、多路径效应、天气因素等密切相关。测量人员可以通过各种有效的校正方法和措施减小误差。移动站误差主要与移动站与基站间距离有关。受轨道误差，电离层误差，对流层误差的影响，该部分误差随移动站与基站间的距离增大而增大，因此控制RTK作业半径可以控制该误差。

由此可见，利用GPS～RTK技术进行地质勘探工程的测量，基准站架设的位置尤其重要。基准站架设要求：基准站要远离强电磁干扰源；基准站周围无明显的大面积反射物；基准站电台天线和移动站天线周围无较大这比物，且天线应架设在高处。

在采用GPS～RTK技术测量过程中，尽可能的检测一定数量的测区内的控制点，以发现异常情况，测量时选择最佳观测时段，增加观测次数，延长观测时间等，减少测量过程中的粗差，提高测量的精度。