探析水工環地質勘察中GPS RTK的技術應用

劉富庭

（湖南省地質礦產勘查開發局四0二隊 湖南長沙 410000）

探析水工環地質勘察中GPS RTK的技術應用

劉富庭

（湖南省地質礦產勘查開發局四0二隊 湖南長沙 410000）

科學技術的不斷發展提高了水文地質勘察工作效率與質量。在水工環地質勘察工作中采用新技術，不斷地提高工作效率，降低工作風險，是一直追求的目標，本文對水工環地質勘察工作的重點以及以GPS RTK技術為例做了相關討論，希望對讀者有所啟發。

水工環；地質勘察；GPS RTK；技術應用

1 引言

水工環與人們的生活水平有著明顯的關系，為提升人們生活的水平，就需要采取有效的技術手段對水工環進行勘察，在水工環中，地質勘察工作是其中的重點，在對水工環地質進行勘察的過程中，需要合理的采用GPS RTK技術，這樣可以有效的保障水工環地質勘察的質量和效果。下面就主要針對水工環地質勘察中的GPS～RTK技術應用情況進行更為深入的分析。

2 水工環地質的概述

2.1 水工環地質概念

水工環地質分為三種類型，即工程、水文、環境，根據勘測工作的需要，勘測人員要對不同的環境進行了勘測，其中包含自然地質環境、地下水資源環境以及工程建設環境，通過對這三方面進行詳盡的評估，能夠有效的促進地質勘探工作的順利開展。由此可見，水工環地質與人們的生活具有密不可分的關系，是影響人們生活環境的重要影響因素。當前，我國正在走一條可出續發展的道路，運用水工環地質為原理的技術進行勘測具有顯著的效果。因此，要不斷提高勘測的技術，為促進地質勘測工作的進一步發展提供理論上的幫助。

2.2 勘察技術應用范圍

現如今水文地質、環境地質遺跡工作地質勘察工作早已與以往的地質勘察工作發生了巨大的變化。自改革開放后，我國很多地方的經濟發展都十分的迅速，但這些經濟的發展大都是以破壞當地的生態環境、自然資源為代價，為人們的生活與發展帶來巨大的影響，這時候，人們才認識到保護環境就是在保護自己生活的家園。人自然和諧相處、可持續發展是當今世界發展的主旋律，我國水工環地質勘察工作也應該積極響應社會發展的潮流，向可持續發展方向發展。對與社會的發展與自然生態環境保護越來越多的沖突，使得水工環地質勘察的工作量也在不斷增加。比如：環境水文地球化學與地方病和人體健康的研究、生物地球化學與土地資源利用規劃、農業生態地質研究等。

城鎮化是當前我國經濟發展的最終結果，城市化的建設水平往往也代表著一個城市的整體發展水平。我國很多城市都存在著人口密集、生存空間不斷減小等問題。隨著我國城市建設進程的不斷加快，城市建設與規劃中的地質勘察工作是一件非常重要的工作。在城市化建設的過程中，保護環境不受破壞、工程地質勘察、生活生產垃圾的處理等都是水工環地質勘察工作中的重要關注對象。進入新世紀以來，科學技術的發展也使得很多領域的學科與技術在不同程度上出現了相互交叉、融合、滲透等現象，使得各個領域之間的界限越來越模糊，各種新思想與新的發展方向也不斷出現。在現代地質學中，它與生態學也發生了一定的融合與滲透，使得現代的地質學綜合性、系統性更強。

3 水工環地質勘察中GPS RTK技術的具體應用

3.1 GPS RTK技術原理

在當前水工環地質勘察中較為典型的新技術是GPS RTK技術，作者試對此進行分析。GPS是衛星定位系統，它的基本原理是通過無線電波信號經過地面反射到衛星，在導航系統下，使用無線電波測距的原理，其中衛星位置固定，三點定位原理從而確定地面上的一個具體的位置。或者將定位系統安裝在基準站的上方，進行連續觀測，之后進入傳輸裝置，實時監測數據，通過GPS信號接收系統接收，然后再經各種計算得出三位坐標，其監測結果精確而又標準。而RTK技術系統可以進行實時的動態測量，此項技術是衛星定位系統與數據傳輸系統共同結合的產物。其原理是利用GPS的接收機接收GPS衛星測量的信號，在通過無線傳輸系統將觀測到的數據傳輸給地上用戶觀測站，然后在觀測站中將傳輸的數據傳給GPS接收信號，再通過定位原理計算出未知數，最后對結果進行準確性測評，如圖1所示。

圖1 GPS RTK工作原理

3.2 GPS RTK的應用

此項新技術可以保證數據的精確。但在使用時必須保證RTK的應用條件準確無誤，否則會出現定位偏差。而且GPS RTK技術耗費較低的勞動力，工作效率相當高，并且每次周期特別短，其全天候的工作這對定位工作帶來很大的便利。此項技術經過反復的驗證改進并且實踐，目前已經在地質勘察工作中被廣泛的應用。它可以勘察地下埋藏的物質、位置，地下結構情況等，而且在水文地質工作中，可以對較淺的地方進行地質調查。

通過作者在某地測量工程中對RTK技術的應用為例來介紹此項技術的應用特點。①選擇當地精度高并且可靠性好的城市的基本控制網點來作為RTK測量工作的基準；②選取其中的一個作為RTK GPS的測量基準點，建立RTK的基準站，來對基準站特定范圍內記性測量，將測量結果與使用其它技術的測量結果進行比較，來檢測RTK技術的定位精度，從在當地實地考察可得出RTK的測量結果和其他技術獲取的測量結果之間的互查都在厘米級別，可以達到城鎮地籍測量的精度要求。在檢測結果的基礎上再以RTK基準框架網點作為基礎，分別架設GPS基準站，采用1+2的模式，利用兩套RTK GPS接收機進行工作測量，不僅方便快捷，省時省耗還可以準確的將GPS的測量數據直接傳輸到計算機當中，以便于更加精確的獲得界址點的信息。

以下為GPS RTK技術的優勢如下：①作業效率高，以一般的地質條件以及地形地勢來說，利用RTK技術來進行水工環地質的勘測，則在5km的范圍內，測量的次數只需要采用一次，從這一點就說明，RTK技術在實際的測量工作中，其需要的控制點數量在不斷的減少，相關的測量儀器也不需要多次進行搬運，這樣就降低了施工的難度，操作也變得更加的簡便，相較于傳統的勘測，采用這一技術進行勘測，只要操作得當，一個人都能夠完成測量工作，而且每個放樣點的測量時間只需要耗費1.2s，這樣就大大縮減了測量的時間；②滿足定位精度，RTK的平面精確度較高，而且高程的精度也相對較高，甚至RTK的高程精度以及平面精度都達到了厘米的程度，只要滿足相應的工作條件，就可以使得RTK在既定的5km工作半徑之內，精確度達到最高，而且不會出現任何誤差的情況；③全天候作業。相較于傳統的測量技術，RTK技術在實際的應用過程中，不需要光學通視的支持，其只要能夠充分的滿足于相關電梯波通視提出的要求即可，從這一點上來說，RTK技術在作業的過程中，作業的方式可以采用全天候作業方式，其在作業的過程中，所受到的干擾也會降低，其作業的精確度會相應的得到提升；④RTK作業自動化、集成化程度高，傳統的測量技術的應用都有著一定的限制，無法在全部的測繪外業中進行應用，而RTK技術就沒有應用范圍的限制，該技術能夠在任何范圍的測繪外業中進行應用，該技術具有高效的手動操作性，根據中心站的平配備，可以實現對各個外業的測繪，而且該技術減少了人工的操作步驟，相應的就是的人工誤差減小，作業的精確度得到了有效的提高。

4 結束語

綜上所述，在水工環地質勘測中，合理的應用GPS、RTK技術，不僅能夠使得勘測的時間大大縮短，而且還能夠有效的提高勘測的質量，隨著該技術的不斷發展和完善，GPS、RTK技術的應用范圍逐漸擴大，并且受到了各界人士的青睞。尤其是在水工環地質勘測中，其應用價值得到了有效的凸顯，在提高測量工作效率的同時，使得相應的測量工序得到了精簡，保障了后序各項工作的有效開展。

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P228.5

A

1004-7344（2016）14-0180-02

2016-4-2

劉富庭（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事地質勘察等工作。