RTK在礦山地質測繪中的應用

江蘇省地質勘查技術院 210008

摘要：我國經濟的發展和社會的進步，使得地質測繪在地質勘查中的地位越來越重要，但同時也帶來了更為嚴峻的挑戰。本文探討了RTK在地質測繪中的應用，并分析和討論了其應用技術的發展。

關鍵詞：RTK；礦山；地質測繪；應用

以往我國礦山地質測繪中，遵循的原則為逐級或越級布設，并布設成三角網或導線網，作為首級控制。其次為了采集礦山地形點的數據，需要布設圖根附合導線或圖根導線網，然后逐站架設全站儀，最后將收集到的數據編輯成圖。此種礦山地質測繪的方法不僅耗費大量的勞動力和時間、效率低，且在測繪的過程中極其容易受地形條件的限制。因此若在地形復雜地區進行地質測繪時，還需要架設支站作為輔助，顯著地增加了勞動強度和作業時間。一般來說，礦山處于高山之上，地形相對復雜，傳統的方法在對礦山地質進行測繪時效率更為低下。如今GPS測量技術在礦區地質測繪中為首級控制，采用的是RTK技術施測礦山地質的圖根點以及地形點，由于RTK技術不易受天氣和地形的干擾，厘米級的精度以及高速度等優勢，使得作業人員在礦山地質測繪中的勞動強度有所降低，效率得到了較大的提高，能獲得事半功倍的效果。

一、RTK技術概論

GPS全球定位系統能實時提供全球任意位置，其原理是對四顆衛星發出的偽距信號，采用GPS接收機對信號進行解碼，然后計算出地球上的絕對位置，從而獲得定位信息GPS定位系統的差分定位包括偽距以及載波相位差分（GPS-RTK）。其中GPS-RTK導航定位的技術原理是，實時處理兩臺接收機載波相位觀測量的差分方法，兩臺接收機分別為基準站和移動站，基準站采集的載波相位將會發送給移動站，計算坐標。GPS-RTK導航定位能有效地消除系統公共誤差，提高定位的精度。用 GPS衛星發送的導航定位信號的靜態定位的精度是厘米級甚至毫米級，動態定位的精度是米級甚至亞米級，速度測量的精度是亞米級甚至厘米級精度，時間測量的精度是納秒級精。除此之外，GPS-RTK導航定位技術不受任何天氣的干擾。

一般來說，RTK測量系統由GPS 信號接收、實時數據傳輸以及實時數據處理三部分組成。RTK測量系統基本的組成要件包括一個基準站和一個流動站，但在實際運用的過程中，為保證高效率的作業，會增加兩個流動站，即一個基準站和三個流動站。

二、礦山地質測繪中采用RTK的具體步驟

（一）設置基準站

在礦山地質測繪中，基準站的設置要選擇上空視野較為開闊的位置，最大限度地讓基準站能夠跟蹤以及觀測到視野中的全部衛星，且基準站天線的高度角應該在5°-15° 之間，且周圍沒有成片的障礙物。除此之外，基準站周圍200m的范圍內不存在強電磁波的干擾源，比如一些大功率無線電發射設施等。基準站在設置上要盡可能地遠離對電磁波信號反射強烈的因素，包括地形、大面積水域和建筑物等。為了保證差分信號傳輸質量，基準站要盡量選擇在地勢高，視野開闊并且交通方便的位置，方便其搬運以及架設。

最后在選定的點位上，架設基準站，并啟動接收機，對基準站的各項配置參數進行設置。若在礦山地質測繪中采用的是國家坐標系統，也可以將基準站直接架設在已知點上。

（二）設置流動站

一般來說，1個流動站只需要對應1位作業人員，作業人員是通過手簿對其進行測量操作。具體的步驟是將流動站的接收機、天線以及測桿進行連接后，采用手簿開啟接收機，在對流動站的基本參數進行配置后，將流動站與基站的無線電進行連接，最后輸入流動站天線高。

（三）施測圖根點和地形點

采用 RTK 技術對礦山地質進行施測時，一般是不需要作圖根對其進行控制，但為了方便以后礦山測量工作的需要，應該采用全站儀的常規方法進行測量，在一些視野開闊、通視較好的位置施測部分圖根點。并且，為了提高工作的效率，施測圖根點以及施測地形點的工作可以同步進行。

三、精度分析

工作人員采用RTK對所有數據進行采集完后，采用型號為徠卡TC802的全站儀對12個圖根點進行檢測。從檢測的結果來看，RTK測量技術的點位誤差在0.3-2.6cm之間，中誤差為2.01cm；高程誤差在0.7-3.4cm之間，中誤差為 2.44cm。因此，RTK測量的結果可靠，厘米級的精度完全能滿足礦山地質測繪的要求。

四、注意事項

在對礦山地質進行測量的過程中，若測量的位置處于V型的山谷底部以及樹木茂盛的地方，則流動站所接收到的信號以及基準站發出的差分信號不強，便會導致失鎖，點位的精度不高。為了避免這一缺陷，增強基準站和流動站的信號，工作人員可以將基準站移動到開闊的地方，提高測量精度。一般來說，在一天24h中的12點 -14點間，初始化的時間較長，需要工作人員耐心等待。

工作人員在采用RTK對礦山地質測繪進行作業前，要對礦山地質測繪的作業區域地理環境進行初步的掌握，并作星歷預報。如果作業區域受衛星以及電臺無線電傳輸制約的地方，最好采用常規的方法進行測量。需要注意的是，基準站點位的選擇一定要嚴格按照相關的規范要求進行選定，確保觀測到衛星圖形強度以及數據鏈的傳輸。若觀測到的衛星越多，且衛星的分布越均勻，那么 RTK測量技術的精度和可靠性便越高。工作人員對觀測到的結果要進行復核，避免出現差錯。RTK技術常規測量如圖1所示：

圖1 RTK技術常規測量

結論：

綜上所述，RTK在礦山地質測繪中定位精度高，實現厘米級的精度，且測點間相互獨立，其中出現的誤差不會積累和傳遞。采用RTK技術進行測量，其自動化程度高，操作起來更為簡便，顯著地節約了勞動力，并降低了勞動強度。除此之外，可以采取全天候24h作業，RTK測量技術受天氣的影響小，精度和效率高，適合在礦區地質測繪中使用。

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