RTK技术在物探测量应用中的相关技术问题研究

魏亚峰

（河北省煤田地质局第二地质队，河北 邢台 054000）

RTK技术又被称为差分技术，是我国目前较为常用的定位测量方法，常规的测量技术在测量中均不可避免的涉及计算问题，即在完成使用技术进行测量工作后，需要后期精密与复杂的计算，才能得到可满足需求的数据。而本文研究的RTK技术，属于一种可实现在野外极端条件下应用的地质测量方法[1]。经过RTK技术进行地质测量后，获取的数据结果精度可达到cm级别。在实际应用中，RTK技术使用载波相位差分方式，进行区域内物体的定位，也可将此种技术认定为传统GPS技术的延伸。此项技术的提出，及其在市场内的应用，在真正意义上做到了为我国地质勘探、地形地势测量、控制性物探等工作的实施带来了突破，也真实地做到了为我国物探测量工作效率的提升提出了支撑。尽管RTK技术截至目前已实现了在市场内广泛应用，但由于技术应用流程尚未规范，相关物探测量单位对RTK技术的认知与应用方式仍不完善。导致技术在物探测量应用中，仍存在较多的问题，为此本文将以技术作为研究主线，对此方面展开深入地研究。

1 RTK技术在物探测量中的应用

目前，RTK技术在我国已基本实现了在野外物探测量中广泛应用，综合现有数据及成果，对RTK技术的应用进行概述。如下图1所示。

图1 RTK技术在物探测量中的应用

在实施RTK外业测量前，先收集测量区比例尺地形图，根据测量区域特点完成内业准备工作。实施测量放样时，工作人员输入每个放样点的设计坐标，以便在野外进行准确放样[2]。为了更加直观的观察到点位的偏移，避免对物理点的编辑出现错误，可按照桩号÷放样点间距的方式，对测量点的精准化程度进行检测。

在此基础上，为了确保野外作业数据的采集具备一定实用性，需要在使用RTK技术进行作业工作时，进行测量区域地质的坐标转换。坐标转换公式如下。

公式（1）、（2）中：x与y分别表示为区域地质环境的横纵坐标；x0与y0分别表示为测量区域的原点位置坐标；a表示为物探测量工作放样的方位（/角度）。在完成上述相关计算后，采集物探测量区域的外业数据，并对其进行成果精度的核检，当获取数据的精度满足厘米精度需求后，处理数据，完成基于RTK技术的物探测量工作。

2 RTK技术在物探测量中应用的优势

在完成对RTK技术应用的分析后，本章将对此项技术的优势展开进一步的分析。整理其优势，如下表1所示。

表1 RTK技术优势

尽管RTK技术在物探测量中应用的优势较为显著，但仍存在需要注意的技术问题。具体内容如下文。

3 RTK技术在物探测量应用中的相关技术问题

3.1 物探测量基准站布设问题

对于一个指定的物探测量区域，在已知测量点数量、测量点分布的前提下，倘若现有的物探测量控制点无法满足区域RTK技术应用需求，通常情况下，还需要使用GNSS定位技术，对测量点进行加密处理，通过此种方式，以便于对RTK测量基站的标准化布局。

因此，在布设RTK基准站的过程中，应注意不同测量点之间的间距，结合测量区域的范围与规模，采用点对点连接、边对边连接的方式，构建一个网型结构。有必要的情况下，可采用在测量区域内使用单基线构成星型结构的方式，确定RTK基站的布设方式。

在此过程中，除了要注意到物探测量基站点位的布设，同时也应当关注到点位布设后的稳定性、牢固性。同时，应分析RTK基准站上方的“静空”空间，即是否存在卫星被大范围遮挡的现象会出现，RTK数据链是否存在通信方面的问题等。由于物探测量区域上方存在大范围遮挡的卫星，物探测量工作的实施不仅会受到无线电波的干扰，同时也会影响到流动站点的持续施工。因此，科学合理地选择物探测量基准站布设点属于RTK技术应用的核心问题，在进行点位实际选择过程中，需要将RTK基准站避开电视站、飞机场、高压干扰线等地区，以此避免外部环境对RTK基准站测量造成干扰。

3.2 物探空间坐标转换问题

在使用RTK技术进行物探实际测量过程中，可参照CGCS2000国家大地坐标系。实施定位可获取的测量点原始坐标属于WGS-84坐标系，如何实现物探空间坐标的有效转换也属于RTK技术在物探测量应用中的核心技术问题。此行为的实施步骤如下。

在物探测量控制点架设标准的RTK基准站，然后开机。流动站开机后，手簿与流动站通过蓝牙连接，在手簿中新建工程，设置工程坐标系为CGCS2000国家大地坐标系，中央子午线根据项目具体情况进行设置。在此种条件下，基准站接收的信号将通过数据链传输到流动站点，由卫星信号通过数据链进行传输，卫星端将对接收的信号进行持续差分，求解后得到的数据便属于初始化未知数据。基准站与流动站之间数据传输正常后，便可以利用仪器自带的校正向导功能，对仪器进行校正，校正方法为基准站架设在已知点。随后输入已知物探测量控制点CGCS2000国家大地坐标系坐标，点击校正确认按钮。此时，流动站采集到的坐标就是CGCS2000国家大地坐标系坐标了。为了检验坐标转换的准确性，还应采集附近其他已知物探测量控制点坐标，较差满足规范要求，方可进行测量作业。

3.3 RTK技术测量检核问题

在使用RTK技术进行物探测量的过程中，测量结果的真实性完全依靠于数据链的传输能力与观测环境。在对此项技术的研究中发现，尽管此项技术自身的数据处理能力已相对较强，但由于常规情况下，技术单次处理的数据量有限，导致技术仍存在难以实时处理或消除由于卫星遮挡对获取信号造成的问题。

因此，做好RTK技术测量检核问题也属于常见的技术问题之一。下述提出的三种情况属于RTK技术在物探测量中必须要进行检核的情况。分别为：每次进行物探测量施工工作前；当RTK基准站迁移到新的位置处后；信号接收设备与处理设备发生数据更新情况时。

针对检核行为，常用的方法有两种，分别为：流动站完成初始化工作后，需要对放样的物理测量点精准度与可靠性进行检核；使用快速静态方法对放样点进行再次检测，通过此种方式控制放样点的精度。

常规情况下，检核物理施工点的坐标非常重要的，因此，需要结合区域地质情况，对测量点进行多次检核，以此种方式保障RTK放样点结果的准确性与真实性。

4 结语

本文将以RTK技术作为研究主线，对技术的应用与技术在物探测量中存在的技术问题展开了深入研究。在相关研究中，提出了物探测量基准站布设问题、物探空间坐标转换问题与RTK技术测量检核问题。致力于通过本文此次的研究，解决我国当下物探测量存在的测量结果精度低、测量成果可靠性等问题，在真正意义上为地质勘查、物探测量等行业的发展打下了技术支撑，实现物探测量工作的高效率、高精度实施。