地质勘察测绘中GPS-RTK测绘技术的应用

■李祖治 ■江西核工业二六四大队地调院，江西 赣州 341000

由于地质勘察的准确性提高，传统的勘察技术已经难以满足测绘需求了，急需新的测绘技术，才能满足现阶段人们的勘察需求。GPSRTK测绘技术由于使用简单，勘察精确度高，勘察误差小等优越性能，提高了勘察效率，目前已在地质勘察中国被广泛应用。本文就该技术在地质勘察测绘中的应用进行如下分析。

1 GPS-RTK测量原理

GPS-RTK测绘技术的优点在于测量准确，自动化程度高，测量不受天气因素影响，并且操作简单，从而在地质测量中被广泛应用。GPS-RTK测绘技术是动态定位技术的简称，在测量时，将测量过程和测量数据传出有效的结合到一块，从而缩短了测量时间，提高了测量效率。该测量技术主要包含三个主要部分，其一，基准站，其二移动站，其三为数据链。三者之间的运作关系为，安装在基准站中的接收机对GPS卫星发送的信号接收，做初步处理，之后发送给各个移动站，移动站将接收到的信息和自己原有的信息进行对比，并对比较结果做进一步处理，然后再通过数据链，给出厘米级的数据结果。

2 GPS-RTK测绘技术的测量方法

2．1 测量依据

测量时必须严格按照《地质矿产勘察测量规范》及《全球定位系统(GPS)测量规范》中的相关规定，应结合当地的国土资源局的测量结果，才能保证地质勘察测量的准确性。如，如果对某地的地质做勘察测绘，需要该地的国土资源局提供测量有关的坐标及高程起算点，并在实际测量中，控制好测量精度，才能使勘察测量结果更加符合测量要求。

2．2 控制测量

通过国土资源局提供的测量地区的平面坐标及高程计算点，进一步布设控制网，再采用合适的接收机，进行地质测量工作。测量点选取时，应根据《全球定位系统(GPS)测量规范》的相关规定，尽量选在视野开阔的区域，附近没有高大建筑物阻挡，没有其它信号干扰，如移动塔、电信塔或者其他电缆线等。接收机接受的信号是GPS中的四个卫星发送的，所以，在测量时，应保证卫星高度角大于15度，每一个测量点的测量时间控制在55min左右，才能确定数据测量准确性。当数据测量完成之后，采用随机软件进行分析处理。

2．3 外业数据采集

(1)基准站、移动站的架设及设置。首先，基准站的架设。基准站的架设直接关系到整个测量结果的准确性，是整个测量工作的关键环节。在架设时，应注意到以下几点:①所处位置视野开阔，附近没有高大的物体，以确保测量信号不被阻挡，从而提高了测量的准确性。②基准站附近不能有高压电线或者其它信号塔，以避免测量信号受到干扰，对测量结果造成严重误差。③基准站附近不能有反射物，以免测量路径加大，给测量造成严重影响。④确保基准站所在位置在GPS发射电台功率覆盖范围之内，也就是说，基准站和流动站之间的距离要适当，不能过远或者过近，以便于安置接收机及操作人员操作。最后，架设位置应高，才能获得较为准确的数据。

(2)基准站及移动站的设置。在确定好的位置上安置好接收机，用手簿连接到基准站，并输入基准站的坐标点、接收机高度、数据保存位置。将这些设置好的信息保存，待基准站电台通讯信号显示之后，断开手簿，以断开接收机和基准站之间的连接。基准站相关参数设置好之后，对移动站进行设置，和基准站一样，也用手簿对移动站进行连接。在基准站及移动站连接过程中，需注意以下几个问题:首先，基准站设置时，应注意输入数据的准确性。其次，基准站的设置参数和移动站的保持一致，才能保证测量结果准确。再次，移动站和基准站之间始终保持连接，以确保测量数据同时接收。

(3)剖面测量。在剖面测量时，采用GPS的控制点作为数据转换点，同时采用RTK采集地形数据，以完成剖面测量。当剖面线一端侧量完成之后，对另一端进行测量时，应回检GPS测量点。剖面测量时，需要输入的参数为剖面线两端的点坐标，输入之后，手簿便会自动提示测量点和端点之间的测量距离及测量时偏离探线的距离。有了这些数据，测量人员便会及时的对测量过程进行调整，从而快速准确的测量出测量点的高差及坐标。

(4)地质工程点及钻孔的测量。这种测量具有随时性，如当工程需要在那个地方测量时，测量人员便会对指定地点进行测量。在测量时，直接采用钻孔点平面坐标及高程。

2．4 测量精度统计

在测量时，只要采用以下几种方式进行精度检测:首先，选定四个测定点，每个都测定，将测定数据和准确值相比较。其次，在测定时，除了设置重复之外，还应分不同阶段测量，对测量结果相比较。再次，在测量位置选定22个测量点，然后采用全站仪对相邻两个测量点进行测量，之后对测量结果相比较。

3 测量质量控制

在利用GPS-RTK测绘技术测量时，通常会出现点位坐标飘移，从而引发测量误差。通过减小测量距离及增加测量次数，能够有效的避免坐标飘移，从而也有效的降低了误差出现的几率。在野外地质勘察测量之后，应及时对测量数据分析，并总结测量方法，对出现误差的操作给予修改，才能不断的完善测量过程。以下就完善方法简述:

(1)直接观察手簿的测量值。目前，在利用GPS-RTK测绘技术勘察地质时，通常采用OTF对模糊度进行调整，有效的缩短了数据解算时间，提高了测量效果。如，在测量区域，当锁定的GPS卫星数量达5颗时，解算时间便是5s，收敛值在2cm之内，该收敛值准确反映了测量精度。如果结算时间超过5s，说明收敛值准确性不够高，需要重新测量。

(2)通过已知点比较法。它是一种高级控制网络，由GPS静态获得，具有较高的准确性。当测量完成之后，将测量数据输入到控制网，便会自动完成数据检测工作。该检测方法使用简单，检查结果准确，可以在任何时候使用。

(3)重复测量。在使用GPS-RTK测绘技术测量时，为了保证测量结果准确性，应设置较多的重复，这样可以避免测量不正常所引入误差，对于校正数据具有重要作用。在测量时，测量数据在手簿上反映较慢，一般需要几十秒至几分钟不等，这时，收敛值将会出现偏离，偏离范围可达到数米。遇到这种情况，只有增加测量次数，才能降低测量误差，最后对所有测量值求取平均数，以达到校正误差的目的。

4 结语

随着地质勘察测量要求不断提高，新型的测量技术也大量被应用，有效的提高了勘察效率。GPS-RTK为新型的勘察测绘技术，由于自身的优越性，在提高勘察效率的同时，也提高了测量准确性，已被广大测量人员所重视。本文就该技术在地质勘察测绘中的应用进行分析，希望具有参考价值。

［1］常智胜.GPS-RTK测绘技术在地质勘察测绘中的应用［J］.能源技术与应用，2012，10(4):158-160.

［2］黄文军.GPS-RTK测绘技术在地质勘察测绘中的应用［J］.中国新技术新产品，2014，16(9):8.