GPSRTK技术在地质勘查中的应用

孟祥成

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局704队哈密839000）

GPSRTK技术在地质勘查中的应用

孟祥成

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局704队哈密839000）

随着现代测绘技术的发展，GPS测量技术在普通测量工作中应用广泛。对于经典测量来说，GPSRTK技术具有观测站之间无需通视、提供三维坐标、操作简便、自动化程度高、全天候作业的特点。因此在现在地质工作中得到广泛的应用。

GPSRTK测量数据采集地质勘查

1 GPSRTK工作原理

GPSRTK是在两台静态型测量仪器间加上一套无线电数据通讯系统，将相对独立的GPS信号接收系统连成一个有机整体。基准站把接收到的卫星数据和自身的信息通过通讯系统传送到流动站，流动站本身接收卫星数据和基准站卫星数据，在流动站初始化后，将基准站的载波观测信号与本身接收的载波观测信号进行差分数据处理，即可实时求解得出两站间的基线值，同时输入相应的坐标，转换参数和投影参数，即可实时求得实用的未知三维坐标。

2 GPSRTK技术在地质勘查工作中主要应用

地质勘查工程测量是地质找矿工作的一个重要组成部分。地质勘查工程测量在地质找矿中主要完成物化探测网测量、地质勘探线及剖面测量、地质工程点测量及地形测量等任务，而GPSRTK技术可以完成以上的工作内容。

2.1 在物化探测网测量中应用

在物化探工作中，先要布设物化探测网，物化探测网由基点、基线组成。利用GPSRTK的线放样功能，把基线的两个端点输人到GPSRTK掌上机，然后利用GPSRTK线放样方法将基线上的基点布设到实地，并将做好的带有编码的标识放在实测位置上，便于地质人员工作。

2.2 在地质勘探线、剖面及地质工作点中应用

在地质矿产勘查工作的阶段性工作中，一般要布设地质勘探线、剖面、探槽和钻探等地质工作，测量工作的任务就是把以上工程坐标精确的测定出来。一般地质矿产勘查工作都在山区，地形比较复杂、通视条件差，耗费大量人力、物力，且效率低，鉴于GPSRTK技术作业无需通视，提供三维坐标，精度高定位时间短的特点，利用GPSRTK点放样、线放样功能等，可以完成布设及采集以上工作的三维坐标。

2.3 在地形测量中应用

在地质矿产详查阶段，要使用大比例尺地形图，但地质矿产勘查区域往往都是高山地区，地形尤其复杂，若使用常规测量仪器工作，通视条件差，需要布设多个控制点，野外工作量就会变得繁重，工作时间长等缺点。而利用GPSRTK技术就可以解决以上问题，其测定点位坐标时无需通视，工作人员一个以上就可，利用点测量就可采集三维坐标，精度高时间短。采集数据时，仅需每人带着一台移动站仪器在测区进行碎部点采集，且每个点仅需5s通过电子手薄记录下三维坐标，在点位精度满足实际精度要求的情况下，再把采集的数据通过内业，利用电脑南方CASS软件把地形图绘制出来。经过大量实践经验证明，GPSRTK测量技术在地质矿产勘查地形测量中拥有巨大的优势，改革了传统测量模式，比常规的测量技术点位的选择更为灵活，大大缩短了作业时间，且节省了70%～80%的外业费用。

3 RTK精度分析

3.1 影响RTK定位精度的主要因素

影响GPSRTK定位误差从误差来源讲，一般可分为三种：（1）与卫星有关的误差，即卫星星历误差、卫星钟误差和相对论效应。星历误差除了跟踪系统的质量和星历预报间隔影响，由于美国政府的SA技术，也引入了大量的人为误差。（2）与信号传播有关的误差，即电离层折射、对流层折射和多路径误差。电离层折射大小取决于观测条件和信号频率；对流层折射产生的误差的大小取决于外接条件（气候、气压、湿度等）；多路径误差是经过某些物体表面发射后到达接收机的卫星信号，将和直接来自卫星的信号叠加进入接收机，使测量产生了系统误差。该误差的大小取决于测站周围的环境和接收机天线的性能。（3）与接收机有关的误差，即接收机钟的误差和接收机的位置误差。接收机钟的误差大小主要取决于钟的质量，和使用环境也有一点的关系。接收机的位置误差在进行卫星定轨时，接收机天线的相位中心是已知值，它们的误差将定轨的结果产生系统误差。

3.2 作业精度保障

为保证GPSRTK定位精度准确，满足工作要求，进行野外作业时，基准站尽量设在视野开阔的较高位置，适当提高基准站发射天线高度；联测控制点，与国家已建成的GPS网点、三角网点或在矿区已建设的满足精度的GPS点进行联测。要求数量尽量多且图形强度高；根据卫星星历预报，选择适当时段进行测量；适当的延长时间在布设点上测量，保证移动站天线杆气泡对中并确保固定解采集数据；在作业区工作范围要控制好，移动站离基准站过远就会大大的影响精度，可采用中继站电台或定向天线的方法；作业人员采集数据时要严格按照规范操作，确保采集的数据精度准确。

4 GPSRTK外业工作中的注意事项

GPSRTK其性能具有可靠性，定位精度高时间短等特点，在野外地质工程测量工作有以下两点注意事项：

4.1 基准站工作时注意事项

基准站应设置在工作区地势视野开阔，周围无信号反射物的地方，尽量避开交通要道，无过往行人干扰；离通讯塔、微波塔等大型电磁发射源200m以上，高压线、通讯线50m以上；移动站作业时，基准站不许移动或者关机，若移动关机需从新校正，连接蓄电池电源时需注意电池正负极。

4.2 移动站工作时注意事项

（1）基准站和移动站的各项参数设置必须保持一致；

（2）移动站作业前先检查仪器内存能否满足工作要求，电池是否充足；

（3）为满足GPSRTK精度要求，最好有3个以上平面控制点进行校正，而且精度要均等，均匀分布在测区周围，如果用两个点校正，注意尺度要接近于1；

（4）在数据采集时要保证天线杆垂直和坐标是固定解。

5 结束语

随着科学技术的迅速发展，测绘科学技术不断的革新，而GPSRTK技术不受地形复杂，通视条件差等恶劣环境影响，有作业范围广，测量人员少，速度快精度高，成本低，效率高等优点，GPSRTK测绘技术必将为我国的地质勘查及其他的工程领域创造更大的贡献。

[1]乔仰文，赵长胜，夏春林，徐信军，等.GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用[M]教育科学出版社，2003.

[2]南方测绘仪器公司CASS9.0用户手册[Z].

收稿：2015-03-09

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.06.009