盧永崗
(甘肅省有色金屬地質勘查局天水礦產勘查院,甘肅 天水 741025)
本文就RTK載波相位觀測值進行實時定位的技術可以在很短的時間內給出厘米級的精度,經過相應的數據后處理可以快速得到相應高精度的數據的能力,并且結合具體的S86T-RTK在幾公里范圍內可以不用像全站儀那樣頻繁轉站,沒有相應的累積誤差,點間不用通視,需要的工作技術人員相對少等優點,在礦區測繪領域高效的應用,與經典的方法和儀器做了反差對比,確實有實際的收益并且可以動態和靜態模式相互轉換功能齊全。
在RTK作業模式下,流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,給出厘米級定位,歷時不足幾秒鐘。可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業,也可在動態條件下直接開機,并在動態環境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周未知數解固定后,即可進行每個歷元的實時處理,只要能保持四顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形。
過去測地形圖等時一般首先要在側區建立圖根控制點,然后在圖根控制點上架設全站儀等,而且一般要求至少2人~3人操作,需要在拼圖時一旦精度不合要求還得去外業返測,現在采用RTK時,僅需一人背著流動站在要測得工程點等碎部點待上幾秒鐘,并同時輸入特征編碼,通過手簿可以實時知道點位精度,把一個區域測完回到室內,由專業軟件接口就可以輸出所要求的地形圖和相應格式的工程數據。在圖根控制測量、地質剖面線、探槽、露頭、鉆孔等測量和放樣尤為方便高效,并且可以和CORS無縫兼容。所以就本應用技術從原理和系統組成等方面的優勢介紹給大家,希望在相應的領域有可靠的應用。
為滿足我院對西藏類烏齊縣拉龍拉鉛鋅礦詳查、設計任務的需要,由院測量部承攬了本項目的施測任務。工作區地理坐標為:東經96°39′00″~96°43′00″,北緯31°12′30″~31°17′30″,包括采礦權及探礦權范圍面積43.95km2,海拔4000m~5279m。

圖1 D、E級GPS控制網示意圖
(1)GPS控制測量,經現場踏勘,礦區已建有獨立GPS D控制測量網,東礦區采用任意直角坐標系和高程系,且測量成果資料收集不全,困難類別Ⅴ。
所以本次測量工作,在礦區內選定埋石DW01、DW02、DW03三個點。采用三臺南方靜態S86T型接受機,分別在DW01、DW02、DW03三個點靜態觀測六小時以上,將靜態數據送到國家測繪局大地測量數據處理中心,按D級精度進行解算,提交國家2000坐標系,1980西安坐標系和1954年北京坐標系,高程采用1985國家高程基準。本礦區采用DW01、DW02、DW03為控制測量起算數據(如圖1)。本次控制測量采用由高級到低級逐級布網的原則。
本次數據解算:基線解算以雙差固定解作為最終結果,雙差固定解的可靠性由以下兩項指標來判別,即固定解的單位權中誤差(Rms)和整周模糊度檢驗倍率(Ratio)。Rms必須首先符合要求。在三維無約束平差確定的有效觀測量基礎上,以已知點作為強制約束的固定值,進行二維網約束平差得相應二維平面坐標。
(2)工程測量及地質點測量,本次工程點測量主要分為探槽、平洞口、剖面線,嚴格按照測量規范在探槽端和平洞口用木樁和鋼釘作為標記,剖面線在特征點處用竹片進行了標注,并且用RTK進行了精確的測量。
通過對比分析發現,RTK在礦山上的應用確實有好多“過人”之處,尤其在本次工程中節省了好多:①如在剖面測量的時候,通過RTK手簿可以實時的查詢點在不在線上,或者點到線上的距離是否滿足規范要求,避免了用全站儀測量點不在線上又不能及時發現的返工的風險,同時西藏高原在海拔超過4500m雪線的地方返工人力代價是相當重要的,多跑一遍線就多一份危險。②碎部工程點測量的時候,如本次的平峒口、露頭、鉆孔終孔測量等,只需一手拿移動天線就可以了,在實地懸崖、陡坡等困難地方完全可以用另一只手扶樹等,而全站儀又多一個因素及通視和鏡頭必須照著儀器的方向等,無形中多了注意難度。③由于RTK是全天候作業,有幾次由于側區離散測到天很黑的時候下山,這也是光學儀器和全站儀難做到的地方。④天氣影響因素,西藏高原十里不同天,只要天空有云層過境就要下雨,由于山脈很大所以很難做到及時跑下山避雨,所以只要不是雷陣雨或冰雹等惡劣天氣,RTK都滿足了測量的條件,這也是全站儀無論是雨水視線模糊還是防水方面等很難做到的。
因此通過本次實例的驗證,RTK在實際中確實給測量人員印象深刻,尤其在個別領域RTK必將代替全站儀等經典光學儀器,所以希望本文的論述及RTK測量的普及能給大家在決策上優化資源,項目生產上帶來實際的幫助。