對于地質礦產勘查測量中GPS-RTK 技術的應用探討

尤俊峰

（四川省地質礦產勘查開發局攀西地質隊，四川 西昌 615000）

在地質礦產勘查過程中，勘查測量工作主要涵蓋了以下方面：控制測量、地形測量以及勘探工程測量等。且在此過程中，為了有效應對工程任務量所帶來的挑戰，要求相關單位立足于實際情況，選取合理有效的測量手段，做好現代礦山勘探與開發工作。GPS-RTK 技術以其高精度、高效率的顯著優勢，促進了地質礦產勘查測量工作的順利開展，從根本上保障了勘查結果的可靠性，因此加強對該技術的研究具備一定的重要性與必要性。

1 GPS-RTK技術概述

GPS 代表著全球衛星定位系統，可以在全球范圍內的多個領域提供所需服務，包括定位、測速與時間測量等。GPS-RTK屬于新興的測量技術，主要應用于地質勘查外業的作業環境，可以將靜態、快速靜態、動態的實時測量結果精確到厘米級，在地質勘查測量中發揮著不可取代的作用。GPS-RTK 系統主要包含以下組成部分：GPS 信號接收部分、實時數據傳輸與處理部分，具備操作簡便、價格合理、效率高以及測量精度高等顯著優勢，在工程放樣、地形測圖以及控制測量等環節發揮著重要作用。

2 GPS-RTK技術在地質礦產勘查中的應用

2.1 在礦區控制測量中的應用

通常情況下，地質礦產勘查測量建立在1954 北京坐標系或者1980 西安坐標系的基礎上，因而還需要額外進行WG584 坐標系與上述坐標系之間的轉換工作。在應用RTK 技術的過程中強調坐標的實時性，從而更加凸顯出了坐標轉換工作的重要性。在采用靜態GPS 對首級控制網進行實測的過程中，計算所得的7 參數可以不經處理就直接使用。同時，坐標轉換過程中難以避免會存在誤差，主要來源于已知點的精度與分布情況，具體的操作步驟如下：選取合適的基準站架設位置，需要優先選取地勢高、通訊無障礙以及電臺能良好覆蓋的區域。流動站在達到雙差固定解以后，需要選取兩個以上的已知點進行實測，在檢查、剔除殘差較大的平面點或高程點以后，所求得的4 參數便可直接應用。

在應用GPS-RTK 技術進行控制測量的過程中，在儀器上可以直接獲取到控制點的平面坐標與高程值等數據，然后根據解算后各控制點的水平殘差與垂直殘差等做出判斷，在平面以及高程誤差不超過±1.0cm 的情況下，可以將其直接記錄下來并用于后續計算，通常情況下，將用時控制在20s 左右即符合誤差測量的要求。相關研究表明，應用GPS-RTK 技術可以將觀測值有效地控制在合理范圍內，同時還可以得到點位精度的動態數值，根據《地質礦產勘查測量規范》中對于最弱點點位誤差的規定，GPS-RTK 技術在礦區進行控制測量是切實可行的，可以在很大程度上提升觀測工作的效率。

2.2 在礦區工程點和勘探線放樣中的應用

一般而言，礦區普遍具備地形復雜、通視條件不佳等典型特征，在開展放樣工作的過程中，無法順利使用全站儀等測繪儀器進行勘測。在此情況下，應用GPS-RTK 技術可以有效克服上述問題的弊端，在實現遠距離作業的同時，也不會受通視條件與速度等的限制，在礦區工程點、勘探線的放樣以及定測工作等方面有著廣闊的發展前景。在具體的工作過程中，首先需要選擇一臺GPS 為基準站，并選擇高地勢的區域為架設位置，在此過程中，為了避免影響電波，在基準站50m 范圍內不能存在高壓線與信號塔。在基準站架設完畢以后，需要選取一個已知點并設置移動站，移動站中至少要有一臺可用設備。在移動站設置完畢以后，借助手簿上的“點放樣”或“線放樣”等功能即可開展相關工作。在點放樣過程中，輸入點放樣的坐標并確定，即可得到放樣點的具體位置，并附帶所在點至放樣點的距離與方向等相關信息。對于線段放樣而言，則需要輸入兩個點的坐標，點擊確定以后，在手簿屏幕上即可得到該線段，在提示信息的幫助下，測量人員可以快速找到放樣點，因此相較于全站儀測量而言，可以節省大量的外業操作的時間，有利于工作效率的大幅提升。

表1 控制點坐標結果綜合對比

2.3 在礦區地形測量中的應用

在地質礦產的勘查過程中，在后續的深入勘查測量階段，需要大比例尺地形圖提供輔助作用，因為地質礦產勘查區域大多處于高海拔、地形復雜的地區，因此使用常規測量工具難以取得優良效果，在實測過程中，需要提前布設好圖根點，且在測量碎部點的過程中對于通視條件提出了較高的要求，這在很大程度上增加了工程作業的難度，導致了作業時間的延長。在應用GPS-RTK 技術的過程中，則可以有效擺脫上述情況的限制。首先，在該項技術中，不需要額外進行點間通視，只需要一個人就可操控整個測量過程，從而在很大程度上提升了作業效率。其次，需要按照以下步驟進行測圖工作：由一個工作人員攜帶所需儀器到達碎部點，在所需測量的指定位置上靜止1s ～2s，同時完成特征編碼的輸入，通過電子手簿或便攜微機記錄，在確保點位精度滿足要求以后，完成區域內地形地物點位測定，并借助專業的測圖軟件繪制并輸出對應的地形圖。

新經濟形勢下，礦區地表發生了很大的變化，控制點破壞率也有所提升，在地形圖的補測與修測方面，測量人員需要處理大量的工作。而應用GPS-RTK 技術可以為相關工作的順利開展提供便利條件，在不做控制的同時，還可以做好野外數據的實時采集，切實保障了地圖信息的實時性。

將GPS-RTK 測量技術應用實踐活動中可以得出，該項技術在地質礦產勘查測量中有著廣闊的發展空間，其克服了傳統測量模式的落后性，促進了礦產勘查測量手段的創新與變革，在大幅縮減工作量的同時，也在一定程度上提升了成圖的質量與效率。

2.4 GPS-RTK 技術定位精度分析

以下以某縣礦區的實際情況為例，用具體數據進一步證明GPS-RTK 技術所能達到的定位精度。該礦區所處位置的地形特征如下：地形平坦、通視條件良好，取十二個E 級GPS 控制點分別用靜態GPS 模式、GPS-RTK 技術進行測量，所得測量結果如表1 所示。從表中數據可以看出，相較于靜態GPS 模式而言，GPS-RTK 技術具備明顯優勢，可以達到較高的測量精度，并將點位平面誤差、高程誤差等控制在很小的范圍內。由此我們可以得出，GPS-RTK 技術在一定程度上能夠取代圖根控制測量，在地質礦產勘查測量工作中，加強對該項技術的研究有著重要的現實意義。

3 結語

綜上所述，新形勢下，隨著科學技術的進步與發展，GPSRTK 技術在地質礦產的勘查與測量領域取得了一定的進展，從根本上減少了作業人員的工作量，有助于其緩解作業壓力、提高工作效率。但是在GPS-RTK 技術的實際應用過程中，仍然存在諸多不完善之處，且極易受到外界因素的影響，包括氣候環境、衛星以及數據鏈傳輸等多個方面，從而無法切實保障測量的準確性與精確度。在此情況下，相關人員在開展具體工作的過程中，應該尋求合理有效的手段以促進GPS-RTK 技術的創新發展，為地質礦產勘查工作的良好發展奠定堅實的基礎，進而實現我國能源產業的健康可持續發展。