对于地质矿产勘查测量中GPS-RTK 技术的应用探讨

尤俊峰

（四川省地质矿产勘查开发局攀西地质队，四川 西昌 615000）

在地质矿产勘查过程中，勘查测量工作主要涵盖了以下方面：控制测量、地形测量以及勘探工程测量等。且在此过程中，为了有效应对工程任务量所带来的挑战，要求相关单位立足于实际情况，选取合理有效的测量手段，做好现代矿山勘探与开发工作。GPS-RTK 技术以其高精度、高效率的显著优势，促进了地质矿产勘查测量工作的顺利开展，从根本上保障了勘查结果的可靠性，因此加强对该技术的研究具备一定的重要性与必要性。

1 GPS-RTK技术概述

GPS 代表着全球卫星定位系统，可以在全球范围内的多个领域提供所需服务，包括定位、测速与时间测量等。GPS-RTK属于新兴的测量技术，主要应用于地质勘查外业的作业环境，可以将静态、快速静态、动态的实时测量结果精确到厘米级，在地质勘查测量中发挥着不可取代的作用。GPS-RTK 系统主要包含以下组成部分：GPS 信号接收部分、实时数据传输与处理部分，具备操作简便、价格合理、效率高以及测量精度高等显著优势，在工程放样、地形测图以及控制测量等环节发挥着重要作用。

2 GPS-RTK技术在地质矿产勘查中的应用

2.1 在矿区控制测量中的应用

通常情况下，地质矿产勘查测量建立在1954 北京坐标系或者1980 西安坐标系的基础上，因而还需要额外进行WG584 坐标系与上述坐标系之间的转换工作。在应用RTK 技术的过程中强调坐标的实时性，从而更加凸显出了坐标转换工作的重要性。在采用静态GPS 对首级控制网进行实测的过程中，计算所得的7 参数可以不经处理就直接使用。同时，坐标转换过程中难以避免会存在误差，主要来源于已知点的精度与分布情况，具体的操作步骤如下：选取合适的基准站架设位置，需要优先选取地势高、通讯无障碍以及电台能良好覆盖的区域。流动站在达到双差固定解以后，需要选取两个以上的已知点进行实测，在检查、剔除残差较大的平面点或高程点以后，所求得的4 参数便可直接应用。

在应用GPS-RTK 技术进行控制测量的过程中，在仪器上可以直接获取到控制点的平面坐标与高程值等数据，然后根据解算后各控制点的水平残差与垂直残差等做出判断，在平面以及高程误差不超过±1.0cm 的情况下，可以将其直接记录下来并用于后续计算，通常情况下，将用时控制在20s 左右即符合误差测量的要求。相关研究表明，应用GPS-RTK 技术可以将观测值有效地控制在合理范围内，同时还可以得到点位精度的动态数值，根据《地质矿产勘查测量规范》中对于最弱点点位误差的规定，GPS-RTK 技术在矿区进行控制测量是切实可行的，可以在很大程度上提升观测工作的效率。

2.2 在矿区工程点和勘探线放样中的应用

一般而言，矿区普遍具备地形复杂、通视条件不佳等典型特征，在开展放样工作的过程中，无法顺利使用全站仪等测绘仪器进行勘测。在此情况下，应用GPS-RTK 技术可以有效克服上述问题的弊端，在实现远距离作业的同时，也不会受通视条件与速度等的限制，在矿区工程点、勘探线的放样以及定测工作等方面有着广阔的发展前景。在具体的工作过程中，首先需要选择一台GPS 为基准站，并选择高地势的区域为架设位置，在此过程中，为了避免影响电波，在基准站50m 范围内不能存在高压线与信号塔。在基准站架设完毕以后，需要选取一个已知点并设置移动站，移动站中至少要有一台可用设备。在移动站设置完毕以后，借助手簿上的“点放样”或“线放样”等功能即可开展相关工作。在点放样过程中，输入点放样的坐标并确定，即可得到放样点的具体位置，并附带所在点至放样点的距离与方向等相关信息。对于线段放样而言，则需要输入两个点的坐标，点击确定以后，在手簿屏幕上即可得到该线段，在提示信息的帮助下，测量人员可以快速找到放样点，因此相较于全站仪测量而言，可以节省大量的外业操作的时间，有利于工作效率的大幅提升。

表1 控制点坐标结果综合对比

2.3 在矿区地形测量中的应用

在地质矿产的勘查过程中，在后续的深入勘查测量阶段，需要大比例尺地形图提供辅助作用，因为地质矿产勘查区域大多处于高海拔、地形复杂的地区，因此使用常规测量工具难以取得优良效果，在实测过程中，需要提前布设好图根点，且在测量碎部点的过程中对于通视条件提出了较高的要求，这在很大程度上增加了工程作业的难度，导致了作业时间的延长。在应用GPS-RTK 技术的过程中，则可以有效摆脱上述情况的限制。首先，在该项技术中，不需要额外进行点间通视，只需要一个人就可操控整个测量过程，从而在很大程度上提升了作业效率。其次，需要按照以下步骤进行测图工作：由一个工作人员携带所需仪器到达碎部点，在所需测量的指定位置上静止1s ～2s，同时完成特征编码的输入，通过电子手簿或便携微机记录，在确保点位精度满足要求以后，完成区域内地形地物点位测定，并借助专业的测图软件绘制并输出对应的地形图。

新经济形势下，矿区地表发生了很大的变化，控制点破坏率也有所提升，在地形图的补测与修测方面，测量人员需要处理大量的工作。而应用GPS-RTK 技术可以为相关工作的顺利开展提供便利条件，在不做控制的同时，还可以做好野外数据的实时采集，切实保障了地图信息的实时性。

将GPS-RTK 测量技术应用实践活动中可以得出，该项技术在地质矿产勘查测量中有着广阔的发展空间，其克服了传统测量模式的落后性，促进了矿产勘查测量手段的创新与变革，在大幅缩减工作量的同时，也在一定程度上提升了成图的质量与效率。

2.4 GPS-RTK 技术定位精度分析

以下以某县矿区的实际情况为例，用具体数据进一步证明GPS-RTK 技术所能达到的定位精度。该矿区所处位置的地形特征如下：地形平坦、通视条件良好，取十二个E 级GPS 控制点分别用静态GPS 模式、GPS-RTK 技术进行测量，所得测量结果如表1 所示。从表中数据可以看出，相较于静态GPS 模式而言，GPS-RTK 技术具备明显优势，可以达到较高的测量精度，并将点位平面误差、高程误差等控制在很小的范围内。由此我们可以得出，GPS-RTK 技术在一定程度上能够取代图根控制测量，在地质矿产勘查测量工作中，加强对该项技术的研究有着重要的现实意义。

3 结语

综上所述，新形势下，随着科学技术的进步与发展，GPSRTK 技术在地质矿产的勘查与测量领域取得了一定的进展，从根本上减少了作业人员的工作量，有助于其缓解作业压力、提高工作效率。但是在GPS-RTK 技术的实际应用过程中，仍然存在诸多不完善之处，且极易受到外界因素的影响，包括气候环境、卫星以及数据链传输等多个方面，从而无法切实保障测量的准确性与精确度。在此情况下，相关人员在开展具体工作的过程中，应该寻求合理有效的手段以促进GPS-RTK 技术的创新发展，为地质矿产勘查工作的良好发展奠定坚实的基础，进而实现我国能源产业的健康可持续发展。