GPS—RTK測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)勘察測(cè)繪中的應(yīng)用

郇秀芹

（山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 臨沂 276000）

礦山開(kāi)采自然環(huán)境復(fù)雜。一般位于丘陵地形重疊或深山的大峽谷地區(qū)。礦山開(kāi)采采用傳統(tǒng)測(cè)繪工程方法進(jìn)行測(cè)繪工程，難度系數(shù)巨大。GPS—RTK技術(shù)由于其自身精度高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在礦山礦山測(cè)繪工程中得到廣泛應(yīng)用。CPS—RTK技術(shù)在礦山開(kāi)采中的應(yīng)用，一方面可以降低測(cè)繪工程的工作強(qiáng)度和難度系數(shù)，另一方面對(duì)于提高礦山測(cè)繪精度也有極其重要的作用。同時(shí)，對(duì)縮短測(cè)繪工程時(shí)間也有關(guān)鍵作用。期待在文章分析的基礎(chǔ)上，為相關(guān)人員開(kāi)展GPS—RTK技術(shù)科學(xué)研究提供參考。

1 GPS—RTK技術(shù)原理

RTK精密測(cè)量技術(shù)全稱是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)精密定位技術(shù)，是數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)與GPS精密測(cè)量技術(shù)的融合。基準(zhǔn)站、衛(wèi)星通信系統(tǒng)和移動(dòng)站產(chǎn)生RTK系統(tǒng)。基本上就是載波通信相位的觀察。在基準(zhǔn)站上，基準(zhǔn)站上設(shè)置的GPS接收機(jī)連續(xù)響應(yīng)4個(gè)可以看出GPS通信衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，個(gè)人從監(jiān)測(cè)站獲得的信息內(nèi)容和觀測(cè)值傳輸?shù)绞謾C(jī)站根據(jù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，移動(dòng)站在接受此類信息內(nèi)容的情況下也會(huì)觀察GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)信息的收集和處理是同時(shí)進(jìn)行的。系統(tǒng)創(chuàng)建差分信號(hào)觀測(cè)，反饋厘米級(jí)精準(zhǔn)定位結(jié)果，整個(gè)過(guò)程不到1s[1]。

2 GPS—RTK測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)勘察測(cè)繪中的優(yōu)點(diǎn)

GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)具有測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、準(zhǔn)確測(cè)量方便簡(jiǎn)單、易于實(shí)際操作、公平高效、自動(dòng)化技術(shù)高、偏差小等諸多優(yōu)點(diǎn)，非常具有實(shí)用性。值得在當(dāng)今工程測(cè)繪工程中積極響應(yīng)，在測(cè)繪工程技術(shù)推廣應(yīng)用。其在測(cè)繪工程中的實(shí)際優(yōu)勢(shì)分析如下：第一，工作效率高。GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)的應(yīng)用，可以在選定的測(cè)量點(diǎn)對(duì)周邊四公里范圍內(nèi)一次性進(jìn)行所需的工程測(cè)量。在具體的工程測(cè)繪工程中，該技術(shù)不僅可以大大減少傳統(tǒng)型測(cè)繪工程技術(shù)方面所需的多個(gè)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置，減少了精確測(cè)量機(jī)械設(shè)備的運(yùn)輸頻率，而且只需一個(gè)人可以進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，并能快速測(cè)量出所需的結(jié)果，這對(duì)于工程測(cè)繪工程非常重要。工作效率大大提高。第二，誤差小，定位準(zhǔn)確。在開(kāi)展工程勘察測(cè)繪工程時(shí)，要嚴(yán)格、徹底地遵循有關(guān)技術(shù)操作規(guī)范。應(yīng)用GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)可以快速測(cè)量出測(cè)量范圍內(nèi)的所有高程精度和平面精度，并且可以非常準(zhǔn)確。精準(zhǔn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，個(gè)體獲得的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息偏差不大，可以忽略不計(jì)。第三，減少了測(cè)繪工程工作標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。RTK技術(shù)只滿足“無(wú)線電波可見(jiàn)度”的要求，不提供兩點(diǎn)之間的電子光通信。因此，與傳統(tǒng)的精密測(cè)量技術(shù)相比，RTK測(cè)繪工程存在天氣、能見(jiàn)度標(biāo)準(zhǔn)、時(shí)間、能見(jiàn)度等缺點(diǎn)，條件的危害和限制相對(duì)較小。在傳統(tǒng)的精確測(cè)量中，傳統(tǒng)精確測(cè)量造成的難以看清的區(qū)域，只需要滿足RTK測(cè)繪工程的技術(shù)性，只需要滿足基本的工作標(biāo)準(zhǔn)，以及等高線的障礙和復(fù)雜地貌學(xué)使傳統(tǒng)的精確測(cè)量在難以看到的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單、快速和高精度的精確定位。第四，功能齊全、集成度高、自動(dòng)化技術(shù)水平高。GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)在測(cè)繪工程工作中有著非常普遍的應(yīng)用領(lǐng)域。該技術(shù)可以對(duì)幾乎所有的工程測(cè)繪工程進(jìn)行測(cè)繪工程工作。選用GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)，該系統(tǒng)可用于測(cè)繪工程。操作基本上是進(jìn)行全自動(dòng)分析處理。所有設(shè)置均可自動(dòng)進(jìn)行，無(wú)需人工實(shí)際操作。它在測(cè)繪工程中的作用非常強(qiáng)大，在精確測(cè)量工作中幾乎不需要任何幫助，具有很高的集成度，在測(cè)繪工程工作中可以很大程度保證其精度[2]。

3 GPS技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境工程地質(zhì)測(cè)繪工程中的應(yīng)用

第一，GPS技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境工程地質(zhì)測(cè)繪工程工作中的具體應(yīng)用，可以合理避免各種外部不良因素造成的不利影響，提高工作的整體高效性和實(shí)效性，確保地質(zhì)環(huán)境工程地質(zhì)在測(cè)繪工程工作中可以得到全方位的實(shí)施。第二。在地質(zhì)環(huán)境工程地質(zhì)勘察測(cè)繪工程工作中具體引入GPS技術(shù)，可以擴(kuò)大工作的應(yīng)用領(lǐng)域，加強(qiáng)測(cè)繪工程工作的整體信息化管理水平，滿足需要社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。提高地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪工程工作中的協(xié)調(diào)能力。依托GPS技術(shù)，地質(zhì)環(huán)境工程地質(zhì)勘察測(cè)繪工程人員可以提高地質(zhì)勘察測(cè)繪工程工作的整體水平，能夠合理處理過(guò)去長(zhǎng)期沒(méi)有解決的疑難技術(shù)問(wèn)題。開(kāi)展地質(zhì)工程各項(xiàng)工作，推進(jìn)測(cè)繪工程工作。中國(guó)正在走向自動(dòng)化技術(shù)和信息化管理的發(fā)展趨勢(shì)。將GPS技術(shù)進(jìn)一步引入地質(zhì)環(huán)境工程地質(zhì)測(cè)繪工程中。工作人員必須從各個(gè)階段著手，對(duì)工作進(jìn)行全方位的監(jiān)督，這樣GPS技術(shù)的高效率和實(shí)際效果才能得到積極的體現(xiàn)。依托GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪工程工作中的全面實(shí)施，引進(jìn)最優(yōu)秀的工業(yè)設(shè)備和各方面的專業(yè)技術(shù)人才，促進(jìn)GPS技術(shù)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

4 GPS—RTK測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用

4.1 構(gòu)建礦山控制網(wǎng)絡(luò)以及監(jiān)察并觀測(cè)礦山的地面變形情況

在礦山礦山測(cè)繪工程中，GPS—RTK技術(shù)的應(yīng)用可以獲得礦山開(kāi)采位置的詳細(xì)信息。根據(jù)數(shù)據(jù)和信息的融合，構(gòu)建一個(gè)物化良好的礦山開(kāi)采運(yùn)營(yíng)互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而給出礦山開(kāi)采基礎(chǔ)建設(shè)的詳細(xì)信息。在應(yīng)用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行實(shí)際礦山測(cè)繪工程的整個(gè)過(guò)程中，第一步是在礦山礦山測(cè)繪工程類中對(duì)稱設(shè)置測(cè)繪工程基準(zhǔn)點(diǎn)，并以平差為依據(jù)。找到定位點(diǎn)的精度。并保證定位點(diǎn)設(shè)置的精度滿足采礦和操縱互聯(lián)網(wǎng)測(cè)繪工程的精度要求。利用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行礦山開(kāi)采作業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，可以很好的保證互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的精度要求，方便測(cè)繪工程實(shí)際操作，降低資產(chǎn)消耗和工作強(qiáng)度測(cè)繪工程。因此，對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)上的采礦和測(cè)繪工程的運(yùn)營(yíng)，最好采用GPS—RTK技術(shù)。

在礦山的礦區(qū)，在資源開(kāi)采的整個(gè)過(guò)程中，都會(huì)造成路面變形，對(duì)礦山的安全構(gòu)成安全隱患。由于GPS—RTK技術(shù)可以對(duì)路面地形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，應(yīng)用GPS—RTK技術(shù)對(duì)礦山路面進(jìn)行檢測(cè)，可以準(zhǔn)確掌握路面變形狀況，完成對(duì)路面變形的評(píng)價(jià)。從而為道路變形預(yù)測(cè)分析提供科學(xué)論證，保障資源開(kāi)采安全。GPS—RTK技術(shù)應(yīng)用于礦山礦山測(cè)繪工程。在檢測(cè)道路偏移的整個(gè)過(guò)程中，其獲得的平層偏移和垂直偏移的數(shù)據(jù)信息可以滿足礦山采礦測(cè)繪工程對(duì)數(shù)據(jù)信息測(cè)量精度的要求。

4.2 地形調(diào)查

可以立即在技術(shù)上使用GPS—RTK測(cè)繪工程對(duì)一些必須占大比例并達(dá)到坡度不陡或者相對(duì)坡度小、衛(wèi)星信號(hào)接收良好、良好的標(biāo)準(zhǔn)地形地貌無(wú)死角連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量數(shù)據(jù)的收集。對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)較弱的地貌，可以使用全站儀或其他儀器配合GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)采集測(cè)量數(shù)據(jù)。工程點(diǎn)布置當(dāng)這些手持導(dǎo)航條式GPS不能滿足相關(guān)規(guī)定，對(duì)工程點(diǎn)布置精度有很高的要求時(shí)，GPS—RTK測(cè)繪工程的技術(shù)性就顯示出它的必要性。利用GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)施工放樣功能，在手機(jī)中輸入必須布置的工程點(diǎn)坐標(biāo)，即可在現(xiàn)場(chǎng)獲取定位點(diǎn)。精確測(cè)量勘探線模型。對(duì)于勘探線模型精準(zhǔn)測(cè)量的日常任務(wù)，在所有的GPS精準(zhǔn)測(cè)量中，只有GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)才能完成各種任務(wù)。一，是GPSRTK測(cè)繪工程技術(shù)具有保證模型網(wǎng)上觀測(cè)點(diǎn)在設(shè)計(jì)室不發(fā)生偏移的作用。二，是可以保證觀測(cè)到的地貌點(diǎn)滿足高程和精度要求。地質(zhì)工程點(diǎn)的準(zhǔn)確定位和精確測(cè)量。在對(duì)地質(zhì)工程點(diǎn)進(jìn)行精確定位和精確測(cè)量時(shí)，使用GPS—RTK測(cè)量工程技術(shù)非常方便。當(dāng)參考點(diǎn)與我國(guó)工作區(qū)的距離在一萬(wàn)米以內(nèi)時(shí)，非常方便。可在工作時(shí)逐步準(zhǔn)確地測(cè)量遠(yuǎn)離工作區(qū)的參考點(diǎn)，并應(yīng)用GPS—RTK技術(shù)測(cè)量方法將參考點(diǎn)移動(dòng)到工作區(qū)。在測(cè)繪工程工作中，建設(shè)移動(dòng)站及其基準(zhǔn)站，需要選擇有利地貌，對(duì)工程點(diǎn)進(jìn)行逐步準(zhǔn)確的測(cè)量。物化檢測(cè)量，測(cè)區(qū)首先應(yīng)用的測(cè)量方法，應(yīng)用GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)線路構(gòu)建放樣功能，采樣點(diǎn)或有物化觀測(cè)點(diǎn)沿平行線等距按相應(yīng)規(guī)律布置。

4.3 GPS—RTK測(cè)繪技術(shù)在礦山測(cè)繪工程應(yīng)用中的操作步驟

為測(cè)繪工程領(lǐng)域的業(yè)務(wù)提前做好準(zhǔn)備，關(guān)鍵包括：規(guī)范項(xiàng)目名稱；對(duì)測(cè)繪工程全過(guò)程中使用的各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)站及其工作站的GPS接受機(jī)械設(shè)備科學(xué)研究的采樣率截?cái)嘟呛涂v橫比:坐標(biāo)的主要參數(shù)已經(jīng)知道了。在前提下，輸入電子設(shè)備。輸入方案施工放樣點(diǎn)的方向角和坐標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)站的布局對(duì)所有測(cè)繪工程都有重要影響。它是保證衛(wèi)星通信系統(tǒng)暢通的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。理論上，在制定標(biāo)準(zhǔn)的整個(gè)過(guò)程中，必須按照：標(biāo)準(zhǔn)站坐標(biāo)的建立；標(biāo)準(zhǔn)站必須有較高的地形，以保證工作站具有“輻射源”功能：通信基站的位置最好在被測(cè)的中間部分；標(biāo)準(zhǔn)站周圍最好沒(méi)有GPS傳輸源。避免測(cè)繪工程中衛(wèi)星通信系統(tǒng)的信道占用或丟失；標(biāo)準(zhǔn)站的無(wú)線天線架位置最好在GPS接收機(jī)的北邊。工作站與標(biāo)準(zhǔn)站的距離和能見(jiàn)度的方位決定了測(cè)繪工程的精度大小。因此，在選擇移動(dòng)網(wǎng)站時(shí)，必須遵循：工作站與標(biāo)準(zhǔn)站的距離一般控制在5km～10km以內(nèi)。遠(yuǎn)處;在能見(jiàn)度標(biāo)準(zhǔn)較難的前提下，要保證工作站與標(biāo)準(zhǔn)站之間的能見(jiàn)度方向不少于一個(gè)，相對(duì)于廣域，能見(jiàn)度方向應(yīng)在兩個(gè)以上。采用GPS—RTK技術(shù)，得到坐標(biāo)，而實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)的坐標(biāo)為區(qū)域平面坐標(biāo)。因此，在具體的應(yīng)用中，需要對(duì)坐標(biāo)的主要參數(shù)進(jìn)行變換[3]。

5 結(jié)論

綜上所述，GPS—RTK測(cè)繪工程技術(shù)在工程測(cè)繪工程中的應(yīng)用，大大提高了測(cè)繪工程地質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量和效率。總而言之，在測(cè)繪工程工作中，由于GPS—RTK測(cè)繪工程在技術(shù)上操作簡(jiǎn)單，精度水平高，同時(shí)又龐大又方便開(kāi)展相關(guān)工作。