基于GPS-RTK技術在城區物探測量中的應用研究

丹寧，周威

東方地球物理公司大港物探處測量設備服務中心

基于GPS-RTK技術在城區物探測量中的應用研究

丹寧，周威

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物探測量是從地震勘探的集體要求入手，在測設合理可行的物理點位的基礎上，對可靠的物理點測量成果的技術。本文主要從GPS-RTK技術的測量原理和方法入手，對這一技術在城區物探測量中的應用問題進行了探究。

GPS-RTK技術；物探測量；應用

前言

物探測量是與地震勘探有關的測量作業模式。在全球定位系統不斷發展的情況下，RTK測量技術也開始在測繪生產中得到了應用。測量精度高、實時性和高效性是RTK技術的主要特點。對城區GPS-RTK技術額研究，可以讓城區測量施工質量得到有效提升，也可以為土地開發、市政建設提供一些詳實可靠的基礎資料。

一、GPS-RTK測量原理和方法

（一）GPS的發展和特點

目前所采用的全球定位系統（GPS）主要由以下三個部分組成，一是空間星座部分；二是地面監控部分；三是用戶設備部分[1]。上世紀末以來，GPS精密定位技術已經開始在大地測量學、地球動力學等學科中發揮了重要的作用。在這一技術不斷發展的情況下，我國也將GPS技術應用在了大地測量、地殼運動監測等多個領域。在將GPS技術與經典測量學進行比較分析以后，我們可以發現，GPS技術具備著觀測時間短、定位精度高、操作簡便的特點，在對觀測站的平面位置進行確定的過程中，GPS技術也可以對觀測站的大地高程進行精確測算。

（二）RTK的測量原理

RTK系統是建立在計算機技術、數字通訊技術、無線電技術和GPS技術基礎上的一種實時化動態定位系統。GPS-RTK技術的產生，是對新傳統GPS技術所進行的有效突破。在實際應用過程中，這一技術可以對測站點在制定坐標系中的三維定位結果進行實時反饋。基準站、電臺（數據鏈）和流動站可以被看作是RTK系統的主要組成部分。其中，參考站可以為測量系統提供一定的基準，流動站是對物理點坐標進行測量的重要工具，也是物理點放樣過程中不可缺少的工具。

二、GPS-RTK技術在城區物探測量中的應用

（一）城區建筑設施對信號的影響

建筑設施和一些大功率發射電臺對GPS信號有著一定的影響[2]。衛星信號既是靜態GPS測量的主要影響因素，又是RTK測量精度的主要影響要素。高樓大廈的遮擋和其他高頻信號源的干擾作用會讓數據庫鏈的傳輸質量有效降低。這樣，在城區物探測量工作的開展過程中，流動站經常會遇到無法接收基準站所發射的信息的問題。電臺的功率問題也會給RTK的作業距離帶來一定的影響。因而，在城區物探測量工作中，基準站和流動站之間的距離要控制在6km以內。下表所示的內容就是RTK的作用距離與基準站架設高度之間的關系：

表1 RTK作用距離與基準站架設高度的關系

（二）高聳建筑物的測量

GPS-RTK技術的應用，要求相關工作人員在對城區各類設施的破壞進行降低的基礎上，獲得較好的地震資料[3]。這樣，在城區物探測量工作的開展過程中，工作人員需要對城區內各類設施的分布情況進行了解。對于一般建筑而言，直接測定法是一種較為常用的物探測量方法。在架高天線高度的基礎上，進行測量，是對一般建筑進行直接測定的有效措施。在加長GPS天線桿的高度的基礎上，對立桿測量方式進行應用，也是針對一般高度建筑物的測量方法。對于一些頂面較為平坦、易于攀登的高大建筑物而言，工作人員可以采用登頂直接測量的測量方式。內切圓法是對圓形建筑物的輪廓進行測量的有效方式。在對方形建筑物進行測量的過程中，工作人員首先需要在墻的一面對樓房的方向進行確定，進而利用垂直線或平行線對樓房的長和寬進行確定。進而借助另外一組平行線對樓房的位置進行確定。對于一些不規則的建筑物，工作人員可以對交會法進行應用。

（三）物探物理點的測量

受到城區環境的影響，物探測量過程中所需的物理點往往難以在正點中2進行放樣，因而，根據物探的要求，在對GPS-RTK技術進行應用的過程中，工作人員還需要對物理點進行重新設計。在一般情況下，炮點的設計方式與檢波點的設計方式之間存在著一定的差異性。在城區物探測量工作的進行過程中，如果采用先根據設計位置計算坐標，再利用原設計坐標進行放樣的方式，這就會讓放樣工作表現出繁瑣性的問題。在將GPS-RTK技術應用于城區物探測量工作以后，工作人員可以在對設計點坐標與原設計坐標之間的關系進行充分考慮的基礎上，借助原設計坐標進行放樣，這就可以讓放樣工作表現出簡單易行的特點。

結論

實用性和實效性是GPS-RTK技術的主要特點。在將這一技術應用于城區物探測量以后，從城區的實際情況入手，對測量方式進行應用，可以讓物探測量工作對城區設施的不利影響得到有效降低。

[1]張延同.GPS-RTK技術在城區物探測量中的應用[D].山東科技大學,2006.

[2]令狐義強.GPS-RTK技術在城市地籍測量中的應用[J].測繪與空間地理信息,2011,03：108-109+115.

[3]隋宏大,聶敏莉,羅旭,董斌,馮仲科,蔡華利,王佳.GPS-RTK技術在城市測量中的應用及質量控制[J].北京林業大學學報,2008, S1：157-162.