地質勘察測繪中GPS-RTK測繪技術的應用

■李祖治 ■江西核工業二六四大隊地調院，江西 贛州 341000

由于地質勘察的準確性提高，傳統的勘察技術已經難以滿足測繪需求了，急需新的測繪技術，才能滿足現階段人們的勘察需求。GPSRTK測繪技術由于使用簡單，勘察精確度高，勘察誤差小等優越性能，提高了勘察效率，目前已在地質勘察中國被廣泛應用。本文就該技術在地質勘察測繪中的應用進行如下分析。

1 GPS-RTK測量原理

GPS-RTK測繪技術的優點在于測量準確，自動化程度高，測量不受天氣因素影響，并且操作簡單，從而在地質測量中被廣泛應用。GPS-RTK測繪技術是動態定位技術的簡稱，在測量時，將測量過程和測量數據傳出有效的結合到一塊，從而縮短了測量時間，提高了測量效率。該測量技術主要包含三個主要部分，其一，基準站，其二移動站，其三為數據鏈。三者之間的運作關系為，安裝在基準站中的接收機對GPS衛星發送的信號接收，做初步處理，之后發送給各個移動站，移動站將接收到的信息和自己原有的信息進行對比，并對比較結果做進一步處理，然后再通過數據鏈，給出厘米級的數據結果。

2 GPS-RTK測繪技術的測量方法

2．1 測量依據

測量時必須嚴格按照《地質礦產勘察測量規范》及《全球定位系統(GPS)測量規范》中的相關規定，應結合當地的國土資源局的測量結果，才能保證地質勘察測量的準確性。如，如果對某地的地質做勘察測繪，需要該地的國土資源局提供測量有關的坐標及高程起算點，并在實際測量中，控制好測量精度，才能使勘察測量結果更加符合測量要求。

2．2 控制測量

通過國土資源局提供的測量地區的平面坐標及高程計算點，進一步布設控制網，再采用合適的接收機，進行地質測量工作。測量點選取時，應根據《全球定位系統(GPS)測量規范》的相關規定，盡量選在視野開闊的區域，附近沒有高大建筑物阻擋，沒有其它信號干擾，如移動塔、電信塔或者其他電纜線等。接收機接受的信號是GPS中的四個衛星發送的，所以，在測量時，應保證衛星高度角大于15度，每一個測量點的測量時間控制在55min左右，才能確定數據測量準確性。當數據測量完成之后，采用隨機軟件進行分析處理。

2．3 外業數據采集

(1)基準站、移動站的架設及設置。首先，基準站的架設。基準站的架設直接關系到整個測量結果的準確性，是整個測量工作的關鍵環節。在架設時，應注意到以下幾點:①所處位置視野開闊，附近沒有高大的物體，以確保測量信號不被阻擋，從而提高了測量的準確性。②基準站附近不能有高壓電線或者其它信號塔，以避免測量信號受到干擾，對測量結果造成嚴重誤差。③基準站附近不能有反射物，以免測量路徑加大，給測量造成嚴重影響。④確保基準站所在位置在GPS發射電臺功率覆蓋范圍之內，也就是說，基準站和流動站之間的距離要適當，不能過遠或者過近，以便于安置接收機及操作人員操作。最后，架設位置應高，才能獲得較為準確的數據。

(2)基準站及移動站的設置。在確定好的位置上安置好接收機，用手簿連接到基準站，并輸入基準站的坐標點、接收機高度、數據保存位置。將這些設置好的信息保存，待基準站電臺通訊信號顯示之后，斷開手簿，以斷開接收機和基準站之間的連接。基準站相關參數設置好之后，對移動站進行設置，和基準站一樣，也用手簿對移動站進行連接。在基準站及移動站連接過程中，需注意以下幾個問題:首先，基準站設置時，應注意輸入數據的準確性。其次，基準站的設置參數和移動站的保持一致，才能保證測量結果準確。再次，移動站和基準站之間始終保持連接，以確保測量數據同時接收。

(3)剖面測量。在剖面測量時，采用GPS的控制點作為數據轉換點，同時采用RTK采集地形數據，以完成剖面測量。當剖面線一端側量完成之后，對另一端進行測量時，應回檢GPS測量點。剖面測量時，需要輸入的參數為剖面線兩端的點坐標，輸入之后，手簿便會自動提示測量點和端點之間的測量距離及測量時偏離探線的距離。有了這些數據，測量人員便會及時的對測量過程進行調整，從而快速準確的測量出測量點的高差及坐標。

(4)地質工程點及鉆孔的測量。這種測量具有隨時性，如當工程需要在那個地方測量時，測量人員便會對指定地點進行測量。在測量時，直接采用鉆孔點平面坐標及高程。

2．4 測量精度統計

在測量時，只要采用以下幾種方式進行精度檢測:首先，選定四個測定點，每個都測定，將測定數據和準確值相比較。其次，在測定時，除了設置重復之外，還應分不同階段測量，對測量結果相比較。再次，在測量位置選定22個測量點，然后采用全站儀對相鄰兩個測量點進行測量，之后對測量結果相比較。

3 測量質量控制

在利用GPS-RTK測繪技術測量時，通常會出現點位坐標飄移，從而引發測量誤差。通過減小測量距離及增加測量次數，能夠有效的避免坐標飄移，從而也有效的降低了誤差出現的幾率。在野外地質勘察測量之后，應及時對測量數據分析，并總結測量方法，對出現誤差的操作給予修改，才能不斷的完善測量過程。以下就完善方法簡述:

(1)直接觀察手簿的測量值。目前，在利用GPS-RTK測繪技術勘察地質時，通常采用OTF對模糊度進行調整，有效的縮短了數據解算時間，提高了測量效果。如，在測量區域，當鎖定的GPS衛星數量達5顆時，解算時間便是5s，收斂值在2cm之內，該收斂值準確反映了測量精度。如果結算時間超過5s，說明收斂值準確性不夠高，需要重新測量。

(2)通過已知點比較法。它是一種高級控制網絡，由GPS靜態獲得，具有較高的準確性。當測量完成之后，將測量數據輸入到控制網，便會自動完成數據檢測工作。該檢測方法使用簡單，檢查結果準確，可以在任何時候使用。

(3)重復測量。在使用GPS-RTK測繪技術測量時，為了保證測量結果準確性，應設置較多的重復，這樣可以避免測量不正常所引入誤差，對于校正數據具有重要作用。在測量時，測量數據在手簿上反映較慢，一般需要幾十秒至幾分鐘不等，這時，收斂值將會出現偏離，偏離范圍可達到數米。遇到這種情況，只有增加測量次數，才能降低測量誤差，最后對所有測量值求取平均數，以達到校正誤差的目的。

4 結語

隨著地質勘察測量要求不斷提高，新型的測量技術也大量被應用，有效的提高了勘察效率。GPS-RTK為新型的勘察測繪技術，由于自身的優越性，在提高勘察效率的同時，也提高了測量準確性，已被廣大測量人員所重視。本文就該技術在地質勘察測繪中的應用進行分析，希望具有參考價值。

［1］常智勝.GPS-RTK測繪技術在地質勘察測繪中的應用［J］.能源技術與應用，2012，10(4):158-160.

［2］黃文軍.GPS-RTK測繪技術在地質勘察測繪中的應用［J］.中國新技術新產品，2014，16(9):8.