RTK在祥查矿区中的应用

杨云河（江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队，江西上饶334000）

RTK在祥查矿区中的应用

杨云河（江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队，江西上饶334000）

本文结合地质祥查矿区工程测量的实际工作，利用GPSRTK在地质工程测量中的应用，探讨了GPSRTK在地质工程测量中的应用方向，给出了GPSRTK在地质工程测量中的应用思路。随着移动通信技术的提高、北斗卫星的加入，GPSRTK将拥有更广的发展前景。

GPSRTK；地质；工程测量；矿区

1　矿区概况

地质祥查矿区位于江西省铅山县英将乡山区，东接五府山镇，南接武夷山脉，西接武夷山镇，北接石塘镇和英将乡，属英将乡管辖。地形情况：测区属山区地形，山高林密地势陡峭起伏较大，高差近300m，植被多以灌木和毛竹为主，很少高大树木，多年封山肓林，通行通视较困难；没有不利于GPS信号接收的各种多路径因素，局部山沟无移动信号（矿区移动信号只有较高处或山头有信号）。

2　测量的目的和内容

地质找矿大多是在偏远山区，又无国家控制点可用，移动信号也不好，常规测量方法已不能满足日易提高的地质技术要求，而且作业周期长，工作量大，精度较低；地质工程测量就是为地质找矿服务，提高了定位精度，就提高了地质储量计算的精度。矿区基本测量任务是：测 1：2000地形图面积约1.5km2，南高北低，基线2条，剖面48条（比例尺1：1000）总长近46000m，槽探32条，地质点及钻孔几十个。

3　测量方法

3.1矿区控制测量

由于该矿区为较大祥查矿区，故矿区首级控制测量选用矿区周边四个C级控制点为起算点，在矿区作业区域内较高且网络信号较好的地方（一般为高处）均匀布设13个能永久保存的二级动态GPS点。祥查矿区首级控制点使用江西省连续运行基准站提供的网络服务（JXCORS），手簿新建工程，设置基本投影参数，使移动站分别采集4个C级点的测量固定解状态下的座标，依次输入各已知目标点的座标值，经七参数解算合格后即可使用（最大点位中误差；0.0133m，最大高程中误差：0.0235m）；测量时架设三角架观测，矿区二级点要两两通视。由于矿区部份地方无移动信号，图根点（加密控制点）使用中海达RTK V30电台1+1完成布设，基准站设置在矿区中部地势较高通讯条件较好的二级控制点上，使用同一工程参数文件，移动站与基准站连接好后，移动站手簿设置，在矿区内布设图根控制点，以备全站仪配合使用。在移动网络条件好的矿区，可直接利用网络GPSRTK发展布设矿区控制点即可满足各种地质工程测量的需要。矿区内的控制点应该两两通视，点位精度使用全站仪设站检查，实测边长与计算边长相比较，经检测各项精度指标完全符合有关规范的要求。

3.2地形测量

地质找矿常需要大比例尺地形测图，在地形条件网络信号条件等较好的情况下，可直接利用网络RTK采集测量数据。该矿区地形条件差，山高林密，地势陡峭，最大高差约300m，测绘面积约1.5km2，部份地区又无网络可用，则利用电台RTK1+1配合全站仪采集测量数据是最好的选择。为了移动站接收电台信号好，可选择将基站架设在所测区域较近的高处二级控制点上，电台天线可选择绑在基站边较高的小树上以增强电台信号，记住每天开工前和结束后都要在已知控制点上检查测量成果，以确保测绘成果的可靠。无论那种方法，与传统测量方法（全站仪）相比，都大大提高了工作效率和测图精度；不用站点与测点的通视，在山区这是最大的优点，大大减少迁站之苦，而且测点误差各自独立。

3.3勘探线剖面测量

矿区基线为地质勘探设计方位130°和80°两条基线及基线端点座标；剖面方位40°和170°，剖面线间距50m，长度各不相等 （图1）。常规测量方法是在基线上先确定剖面线的0点（基线与剖面线的交点），而后在0点设站基线方向定向，正负90°方向定出剖面线方向，后在线上通视前提定出方向线点并测量（要求10～20m打一木桩并编写记号，方便后期地质工作），以支导线的测量方法逐点完成，误差主要是支导方向误差，而GPSRTK是利用设备自有的线放样程序，用剖面线与基线的设计交点座标为起点及两端点座标为方向点，用导航的方式看着手簿上里程和偏线的数据变化，在所要求的距离（包括地形变化点）和偏线之内采点打桩，即能完成勘探线剖面测量任务。与常规传统测量技术相比GPSRTK主要表现在精确度高，测量时间短，效率高，使用简单方便等；①GPSRTK的线放样功能（还有点放样功能）可确保观测点在设计剖面线上不偏移，可保证观测剖面线上地形点的高程精度；②不用为了通视砍很多树，只要人和设备能通行即可，大大减弱劳动强度，提高工作效率；③测量时注意避开大树下和陡崖下，这些地方卫星信号可能被遮档，除此之外在卫星接收信号好的前提下（电台是没有问题的），采点时间很短，手簿操作也方便简单。

图1　剖面线设计图及工程成果图

3.4地质工程测量

在工程点布设精度要求较高，山区通视条件差，这时我们利用GPSRTK就十分方便快捷，把设计工程点坐标输人到掌上机上，然后利用GPSRTK的放样功能，把点位布设到实地，工程点（如钻孔）布设通常很分散，全站仪支站很不方便，且支站多误差大，少部份山沟和高大树木下，卫星接收信号不好的地方以全站仪配合即可完成。

使用GPSRTK进行地质工程点（包括：地质点，槽探，钻孔孔位等）定位测量非常方便，工作时选择在有利地形已知的二级控制点上架设好基准站，移动站在另一已知二级控制点上检查无误后既可对各地质工程点进行逐一测量，由于这些工程点座标精度较地形点要求高，一般以测量图根点的要求进行测量。

3.5总结

（1）基准站的设置。在没有RTK转换参数的地区，基准站可设在未知点上，有已知点又有转换参数时可设在已知点上；转换参数的采集起算点应是高等级已知点所包围的范围之内，在已知控制点不能满足矿山工作需要时，用网络RTK就可直接发展已知点，其精度完全可以满足工作需要。

（2）移动站工作时应注意的几点：①基准站和移动站的各项参数设置必须保持一致；②移动站要注意保持与基准站的数据链连接；③移动站测量时必须注意气泡中和输人数据的准确性；④线放样时线上偏移距不能过大，遇复杂地形偏移过大时应做好标志以保证地质工作人员准确找到点位标志，只有这样才能保证测量的精度。

（3）使用GPSRTK测量系统进行地质工程测量是测量工作的一大进步，他从根本上改变了测量工作的传统作业方式。RTK测量技术的主要特点是：①一个以上已知控制点即可工作，这在矿区周围已知控制点破坏严重、资料不好收集的情况下不致影响工作；②直观快捷，可以实时观测、记录、使用测量数据，无须再进行复杂的平差计算；③精度高，其测量成果远远高于导航型手持机的测量精度、可以达到厘米级，完全可以达到除高等级控制测量外的所有测量工作的需要；④目前该技术还具有一定的局限性.受无线通讯技术的限制，一般只在10km左右，山区根据地形情况则作用距离更近。

（4）总之，与传统的全站仪测量相比，使用GPSRTK测量系统提高了地质工程测量精度。在测网和剖面布设时基本消除了网线偏移和网闭合差，只存在很小的个点的离差，在地质工程点定位测量时，由于直接在高等级控制点下工作，大大降低了测量点位的累积误差，提高了劳动生产率。在林区作业时，可不着重通视过程，基本避免了砍伐树木，减少了与林业部门的行业纠纷和毁林赔偿，同时也缩短了测量工作进程；降低了测量工作者的劳动强度，缩短了作业时间。为我们今后的地质工程测量工作和其他测量工作提供了十分有力的条件；促进了找矿工作的顺利进行。

4　结束语

GPSRTK即实时动态卫星全球定位技术的简称，它是通过一台基准站和若干台移动站组成的测量系统，基准站和移动站之间使用无线数据链进行连接。移动站以基准站的已知数据获得改正参数，基准站和移动站同时接收卫星信号得到测量数据，基准站同时又把测量修正参数通过无线数据链传送给移动站，使移动站测量数据得到改正而获得所需要的测量成果，这样移动站就可以实时、方便、快捷的进行各种测量工作。GPSRTK数据处理实际上是基准站和流动站之间的单基线处理过程。随着移动通信技术的提高和移动基站发送塔的增多、北斗卫星的加入，CORM网络以取代电台传送，部份地方配以全站仪即可完成测量任务，GPSRTK将拥有更广的发展前景。

[1]《城市测量规范》（GJJT8-2011）[S].中国建筑工业出版社.

[2]《地质矿产勘查测量规范》（GB/T18341-2001）.

[3]《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》（CH/T 2009-2010）.

TD17

A

2095-2066（2016）31-0108-02

2016-10-23