GPS～RTK在地質測繪中的應用與探討

■朱小剛 譚栓虎 吳貴平

（青海省第三地質礦產勘查院青海西寧810000）

GPS～RTK在地質測繪中的應用與探討

■朱小剛 譚栓虎 吳貴平

（青海省第三地質礦產勘查院青海西寧810000）

在新時代的背景下，為了鼓勵更多資源項目的開發與應用，國家不斷加大對地質勘察行業的資金投入。傳統的勘探測量方法工作效率低下，不能滿足測繪工作需求，已漸漸被市場所淘汰。而GPS～RTK測繪技術憑借自身穩定性和成熟技術，提高了地質勘探的工作效率，逐漸被廣泛應用。在此基礎上，本文主要就GPS～RTK技術在地質測繪工作中的應用進行了分析，總結了測量誤差的來源，以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。

GPS～RTK 技術 地質測繪 地質勘 測應用研究

1　引言

由于科技的進步，在新時代的大背景下，GPS～RTK測繪技術被更多的采用，許多行業中都廣泛的選用，特別是在地質測繪工作中的地位愈加重要，GPS～RTK測繪技術通過數據基站連通衛星實行高層勘測，勘測精度很高，很大程度提升了勘測效率。

2　GPS～RTK測繪技術原理

當前的地質勘察測繪中，GPS～RTK測繪技術具備快速定位、高自動化水平、較小的誤差、勘測精度高、使用方便等優勢，所以，在地質勘察測繪中應用較多，GPS～RTK測繪技術由三個部分組成：（1）衛星信號系統。其最少具有兩臺GPS接收設備，安裝在GPS基準站與GPS流動站，當GPS基準站同一時間為多個客戶進行服務，要應用雙頻GPS接收機，以保證采樣速度和GPS流動站的采樣速度沒有差別。（2）軟件解算系統。該系統能可靠準確的確保RTK數據無誤，利用在接受時刻接收的衛星信號的相位相對于接收機產生的載波信號相位的測量值為觀測量的RTK測量。（3）數據傳輸系統。UTS主要由GPS基準站的數據發送設備和GPS流動站的數據接收設備構成，是達成RTK測量的關鍵裝置。

3　GPS～RTK技術特點

3.1全天候工作

RTK測量技術只需要滿足“電磁波通視”的要求，不需要用移動站間和基準站的光學通視，與傳統的測量技術相比，RTK測量技術受氣候、能見度、季節及視通條件因素影響較小。一些用傳統技術難以開展作業的區域，只要能夠滿足RTK技術的基本工作條件，就能進行全方位精確化的測量。

3.2定位準確

RTK技術在測量時，定位精確度高，數據信息的較為安全可靠。當作業半徑在4km范圍內，RTK技術的平面高程和平面的精確度可以精確到厘米級別。

3.3工作效率高

采用RTK技術，一次性可以檢測完幾千米的測量區域，有效減少了測量時需要更改測量控制點和搬運測量儀器的次數。通常情況下，在電磁波環境下，一個工作人員在短短幾秒鐘內就能夠獲得一個坐標點。RTK技術的采用降低了工作人員的勞動強度，加快了作業速度，還減少了不必要的費用支出。

4　GPS～RTK技術在地質測繪工作中的應用

4.1架設基準站

這是GPS～RTK順利實施的關鍵，架設基準站時，應保證視野開闊，遠離大功率天線發射源和高壓輸電線路，基準站附近不應有能對衛星信號造成干擾的物體，另外還要保證便于傳送差分改正信號，便于安裝和操作，為在確保GPS發射電臺覆蓋能力的同時盡量擴大通訊半徑，最好將基準站架設在較高處。其次，架好GPS接收機和天線后，設置基準站和移動站，先連接基準站，對其坐標進行平滑采集，將基準站儀器高輸入保存，等到指示燈發出通訊信號，斷開連接，然后連接移動站，在此過程中，保證輸入數據的準確性，基準站、移動站各項參數的設置應保持一致，且兩者之間要始終保持數據連接。

4.2地形測量

GPS～RTK在測量單點時和全站儀一樣，所用時間都較短。但GPS～RTK測量技術實施數字化測圖，無需頻繁的換測站點和定向通視，減少了轉站時的誤差積累，同時還實現了多個流動站同時工作，測量效率得到了極大的提升。由此可知，GPS～RTK技術在測量地形中具有很大優勢，不僅測量速度快，而且測量準確率高，提高了作業效率。

4.3剖面測量

采用GPS～RTK技術時一般以GPS控制點為轉換和校驗點，采用RTK放樣、地形數據采集的方法進行測量，測量過程中，輸入剖面線兩端點的坐標后手薄就會自動提示測點與剖面線兩端點的距離以及偏離勘探線的距離，根據這些提示，測量人員對距離參數做出適當調整后，方可實現準確、快速的測量。另外，要根據合同要求設置比例，控制點距，對于特殊地形，可適當放大點距。對于地質工程點和鉆孔的測量，需按照“隨指隨測”原則進行，可采用GPSRTK系統對地質工程點以及鉆孔點進行動態觀測，求出觀測點平面坐標和高程。

5　GPS～RTK技術地質勘探測量誤差的來源

GPS～RTK測量誤差包括基站誤差和移動站誤差兩部分內容。其中，基站誤差主要與天線相位中心變化、信號干擾、多路徑效應、天氣因素等密切相關。測量人員可以通過各種有效的校正方法和措施減小誤差。移動站誤差主要與移動站與基站間距離有關。受軌道誤差，電離層誤差，對流層誤差的影響，該部分誤差隨移動站與基站間的距離增大而增大，因此控制RTK作業半徑可以控制該誤差。

由此可見，利用GPS～RTK技術進行地質勘探工程的測量，基準站架設的位置尤其重要。基準站架設要求：基準站要遠離強電磁干擾源；基準站周圍無明顯的大面積反射物；基準站電臺天線和移動站天線周圍無較大這比物，且天線應架設在高處。

在采用GPS～RTK技術測量過程中，盡可能的檢測一定數量的測區內的控制點，以發現異常情況，測量時選擇最佳觀測時段，增加觀測次數，延長觀測時間等，減少測量過程中的粗差，提高測量的精度。

6　結束語

隨著觀測技術進步和數據處理的改善，GPS—RTK已經成為人們所青睞的工具，其不僅為社會創造直接經濟效益,而且是其他多產業的推動力,并起到輻射作用。對GPS—RTK快速高效利用,將產生積極的影響,使測量技術發展得到質的飛躍。

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[3]高成發.GPS測量 [M].北京:人民交通出版社,1994.

P228[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～252～1