RTK技術在物探測量應用中的相關技術問題研究

魏亞峰

（河北省煤田地質局第二地質隊，河北 邢臺 054000）

RTK技術又被稱為差分技術，是我國目前較為常用的定位測量方法，常規的測量技術在測量中均不可避免的涉及計算問題，即在完成使用技術進行測量工作后，需要后期精密與復雜的計算，才能得到可滿足需求的數據。而本文研究的RTK技術，屬于一種可實現在野外極端條件下應用的地質測量方法[1]。經過RTK技術進行地質測量后，獲取的數據結果精度可達到cm級別。在實際應用中，RTK技術使用載波相位差分方式，進行區域內物體的定位，也可將此種技術認定為傳統GPS技術的延伸。此項技術的提出，及其在市場內的應用，在真正意義上做到了為我國地質勘探、地形地勢測量、控制性物探等工作的實施帶來了突破，也真實地做到了為我國物探測量工作效率的提升提出了支撐。盡管RTK技術截至目前已實現了在市場內廣泛應用，但由于技術應用流程尚未規范，相關物探測量單位對RTK技術的認知與應用方式仍不完善。導致技術在物探測量應用中，仍存在較多的問題，為此本文將以技術作為研究主線，對此方面展開深入地研究。

1 RTK技術在物探測量中的應用

目前，RTK技術在我國已基本實現了在野外物探測量中廣泛應用，綜合現有數據及成果，對RTK技術的應用進行概述。如下圖1所示。

圖1 RTK技術在物探測量中的應用

在實施RTK外業測量前，先收集測量區比例尺地形圖，根據測量區域特點完成內業準備工作。實施測量放樣時，工作人員輸入每個放樣點的設計坐標，以便在野外進行準確放樣[2]。為了更加直觀的觀察到點位的偏移，避免對物理點的編輯出現錯誤，可按照樁號÷放樣點間距的方式，對測量點的精準化程度進行檢測。

在此基礎上，為了確保野外作業數據的采集具備一定實用性，需要在使用RTK技術進行作業工作時，進行測量區域地質的坐標轉換。坐標轉換公式如下。

公式（1）、（2）中：x與y分別表示為區域地質環境的橫縱坐標；x0與y0分別表示為測量區域的原點位置坐標；a表示為物探測量工作放樣的方位（/角度）。在完成上述相關計算后，采集物探測量區域的外業數據，并對其進行成果精度的核檢，當獲取數據的精度滿足厘米精度需求后，處理數據，完成基于RTK技術的物探測量工作。

2 RTK技術在物探測量中應用的優勢

在完成對RTK技術應用的分析后，本章將對此項技術的優勢展開進一步的分析。整理其優勢，如下表1所示。

表1 RTK技術優勢

盡管RTK技術在物探測量中應用的優勢較為顯著，但仍存在需要注意的技術問題。具體內容如下文。

3 RTK技術在物探測量應用中的相關技術問題

3.1 物探測量基準站布設問題

對于一個指定的物探測量區域，在已知測量點數量、測量點分布的前提下，倘若現有的物探測量控制點無法滿足區域RTK技術應用需求，通常情況下，還需要使用GNSS定位技術，對測量點進行加密處理，通過此種方式，以便于對RTK測量基站的標準化布局。

因此，在布設RTK基準站的過程中，應注意不同測量點之間的間距，結合測量區域的范圍與規模，采用點對點連接、邊對邊連接的方式，構建一個網型結構。有必要的情況下，可采用在測量區域內使用單基線構成星型結構的方式，確定RTK基站的布設方式。

在此過程中，除了要注意到物探測量基站點位的布設，同時也應當關注到點位布設后的穩定性、牢固性。同時，應分析RTK基準站上方的“靜空”空間，即是否存在衛星被大范圍遮擋的現象會出現，RTK數據鏈是否存在通信方面的問題等。由于物探測量區域上方存在大范圍遮擋的衛星，物探測量工作的實施不僅會受到無線電波的干擾，同時也會影響到流動站點的持續施工。因此，科學合理地選擇物探測量基準站布設點屬于RTK技術應用的核心問題，在進行點位實際選擇過程中，需要將RTK基準站避開電視站、飛機場、高壓干擾線等地區，以此避免外部環境對RTK基準站測量造成干擾。

3.2 物探空間坐標轉換問題

在使用RTK技術進行物探實際測量過程中，可參照CGCS2000國家大地坐標系。實施定位可獲取的測量點原始坐標屬于WGS-84坐標系，如何實現物探空間坐標的有效轉換也屬于RTK技術在物探測量應用中的核心技術問題。此行為的實施步驟如下。

在物探測量控制點架設標準的RTK基準站，然后開機。流動站開機后，手簿與流動站通過藍牙連接，在手簿中新建工程，設置工程坐標系為CGCS2000國家大地坐標系，中央子午線根據項目具體情況進行設置。在此種條件下，基準站接收的信號將通過數據鏈傳輸到流動站點，由衛星信號通過數據鏈進行傳輸，衛星端將對接收的信號進行持續差分，求解后得到的數據便屬于初始化未知數據?；鶞收九c流動站之間數據傳輸正常后，便可以利用儀器自帶的校正向導功能，對儀器進行校正，校正方法為基準站架設在已知點。隨后輸入已知物探測量控制點CGCS2000國家大地坐標系坐標，點擊校正確認按鈕。此時，流動站采集到的坐標就是CGCS2000國家大地坐標系坐標了。為了檢驗坐標轉換的準確性，還應采集附近其他已知物探測量控制點坐標，較差滿足規范要求，方可進行測量作業。

3.3 RTK技術測量檢核問題

在使用RTK技術進行物探測量的過程中，測量結果的真實性完全依靠于數據鏈的傳輸能力與觀測環境。在對此項技術的研究中發現，盡管此項技術自身的數據處理能力已相對較強，但由于常規情況下，技術單次處理的數據量有限，導致技術仍存在難以實時處理或消除由于衛星遮擋對獲取信號造成的問題。

因此，做好RTK技術測量檢核問題也屬于常見的技術問題之一。下述提出的三種情況屬于RTK技術在物探測量中必須要進行檢核的情況。分別為：每次進行物探測量施工工作前；當RTK基準站遷移到新的位置處后；信號接收設備與處理設備發生數據更新情況時。

針對檢核行為，常用的方法有兩種，分別為：流動站完成初始化工作后，需要對放樣的物理測量點精準度與可靠性進行檢核；使用快速靜態方法對放樣點進行再次檢測，通過此種方式控制放樣點的精度。

常規情況下，檢核物理施工點的坐標非常重要的，因此，需要結合區域地質情況，對測量點進行多次檢核，以此種方式保障RTK放樣點結果的準確性與真實性。

4 結語

本文將以RTK技術作為研究主線，對技術的應用與技術在物探測量中存在的技術問題展開了深入研究。在相關研究中，提出了物探測量基準站布設問題、物探空間坐標轉換問題與RTK技術測量檢核問題。致力于通過本文此次的研究，解決我國當下物探測量存在的測量結果精度低、測量成果可靠性等問題，在真正意義上為地質勘查、物探測量等行業的發展打下了技術支撐，實現物探測量工作的高效率、高精度實施。