GPSRTK技术在地质工程测量中的运用研究与分析

王子铭

摘   要：文章对地质工程测量内容进行分析，认识到GPS RTK技术的相关内容，总结GPS RTK技术使用中存在的问题，旨在通过问题的分析构建针对性的解决策略，以提升GPS RTK技术的使用价值，为地质工程测量工作提供支持。

关键词：GPS RTK技术;地质工程;测量;技术

伴随地质工程测量行业的发展，通过全球定位系统（Global Position System，GPS）技术的运用可以充分满足地质测量的全天性、精度性以及自动化的测量需求，GPS技术通常被运用在导航、军事以及大地测量等多个领域之中，通过GPS技术的运用，可以提高测量工作的整体效率，充分满足现阶段地质测量工作的开展需求。在网络信息技术逐渐发展的背景下，GPS RTK技术得到了人们的广泛关注，GPS RTK技术使用中可以改变以往的限制问题，实现地质测量工作的立体性，有效推动土地测量行业的发展。

1    GPS RTK技术分析

1.1  概念分析

GPS主要以卫星作为核心，通过无线电导航定位系统的运用实现数据检测，该种技术使用中具有全功能、全球性以及连续性、实时性的特点，实现对精密三维坐标、速度以及时间的检测。

实时动态定位（Real Time Kinematic，RTK）测量技术，通过载波相位观测技术的运用，可以在实时差分技术使用的同时进行GPS测量技术的运用，这一技术作为GPS测量技术中较为常用的技术形式，在三维定位测量中其精度可以达到厘米的状态，以提高地质测绘的实施性[1]。

1.2  GPS  RTK技术工作原理

通过对GPS RTK技术的分析，RTK通过实时动态测量，可以通过与基准站中的GPS连接，实现对地质情况的准确测试。而且在观测数据中，通过无线电传输设备的使用，能够将数据实时传送到基准站之中，之后系统会根据相关的定位原理对计算数据实施监控，以保证地质工程测绘的精确性。同时，在RTK测量中，通过与GPS技术的融合，可以实现高效、可靠的数据传输，充分满足现代地质工程测量的需求，推动地质测绘技术的稳步发展。

2    GPS RTK技术在地质工程测量

2.1  物化探测网的测量

在地质工程勘探的过程中，为实现地质勘探的有效性，应该将测量区域的设定作为重点，通过测量区域内测量方法的使用以及直线布线方案的分析，形成一定的规律性探测点，之后组成物化探网。在整个测量的过程中，应该将基线参数输入到GPS RTK接收机之中，相关人员按照基本参数及进行物化探测网的测量。

2.2  地质工程点的定位测量

针对地质工程勘探状况，若在地质工程测量中采用传统的勘探方法，会降低勘探的整体效率，无法满足地质工程勘探的基本需求。而通过GPS RTK技术的运用，可以有效简化地质工程的探测流程，整个工作中，根据探测区域的基本特点，进行基准点的确定，并通过RTK技术的运用将测量数据引入到工作区域，可以有效提升工程项目测量的准确性，最终实现移动站的工程点测量。在地质工程点布设的过程中，通过GPS RTK技术的运用，可以及时改变传统地质工程测量中存在的问题，针对测量的特点，进行联测方式的改善，以保证GPS RTK技术使用的有效性。一般情况下，在地质工程点布设中，应该将工程坐标输入到GPS接收机之中，之后通过GPS RTK技术的运用，进行工程点的布设，以提升地质工程测量的准确性。

3     GPS RTK技术使用中面临的问题

3.1  卫星状况对其带来的影响

在GPS RTK技术使用的过程中，由于卫星覆盖问题的限制，数据传输中会出现假值的现象。在一些城市、峡谷等地区，卫星信号的遮挡时间较长，卫星系统会面临多种因素的限制，影响卫星测绘结果的准确性，无法满足地质测绘的基本需求[2]。

3.2  天空环境的影响

通过对GPS RTK技术使用状况的分析，当系统在白天作业时，所检测的信号会受到电离层数据的干扰，影响卫星工作的稳定性，而且在卫星数量较少的状态下，GPS RTK技术会受到初始化的影响，无法实现测绘技术运用的有效性。在中午进行数据测量中，测量作业相对困难。因此，在GPS RTK技术使用中，应该合理选择测绘时间，以保证地质测绘数据的准确性[3]。

4    GPS RTK技術在地质工程测量中的技术运用

4.1  明确GPS  RTK技术要求的运用

伴随地质测量工程的发展，为了提升地质测量技术使用的有效性，应该实现GPS RTK技术的合理运用，以提升地质测量的最终需求。通常状况下，在地质工程测量的GPS RTK技术使用中应该明确以下标准：（1）提高观测卫星图的强度。地质量测中高强度的卫星图与卫星的数量呈正比，因此，在坐标测算中，卫星数量越多，测量出的数据精确性越强。（2）对于测量人员而言，整个工作中应该提高自身的责任心，掌握GPS RTK技术的使用方法，结合地质测量的基本条件进行测量工作的构建，以保证测量工作的专业性、测量结果的准确性。（3）在数据观测中，施工人员应该提高对复核内容的认识。GPS RTK技术存在着实时性高、测量快捷的优势，但是由于初始化执行度的限制，在作业中若缺少有效复核，会出现测量结果不准确的问题。因此，为了保证GPS RTK测量的准确性，测量人员应该结合地质工程的特点，进行测算方案的研究，以实现测量工作的准确性，提升地质工程测量的整体价值。

4.2  坐标转换参数测量的技术运用

在地质工程测量的过程中，通过GPS技术的运用，可以对不同系统的坐标进行数据的测量，而通过PTK测量技术的运用，可以得到实时性的数据检测状态，并形成独立的坐标，充分满足坐标转化中的需求。

可以发现，GPS RTK技术的优势明显，在坐标转化中应做到以下几点。

（1）在GPS RTK作业之前，应该控制地区的静态点，针对地方坐标系统控制点联测状态，及时获取所测位置的GPS点，而且也可以实现数据转换的实时性，为坐标转化参数的测量提供支持。

（2）在坐标转化参数分析中，应该选择一致控制点进行数据精度、密度以及分布状态的分析，由于坐标的轉换参数与求解的质量有着密切关系，因此，在基准点的坐标选定中，应该将数据均匀的分布在测区内，实现GPS RTK测量结果的精确性。

（3）在地质工程测量中，应该将数据测区的精准点控制在3～6点之间，坐标求解以及参数转换中，应该采用差异性的匹配方案，通过不同计算方法的运用，对坐标参数形式以及检验形式进行分析，将测量结果的误差控制在最低范围内，以实现坐标参数确定的准确性。

（4）在坐标转换参数分析中，由于参数求解的精度以及已知点的两个坐标精度状态得到合理分布，在坐标参数转化中应该对区域性的内容进行分析，保证坐标参数转化及求解的稳定性。

4.3  基准站设计技术的运用

通过对地质工程测量状况的分析，当使用GPS技术进行测量时，GPS卫星通常应该在2×104 km的高空，卫星发出信号到接收机接收信号，中间会受到电离层、对流层等多种因素干扰，导致信号相对微弱，一般情况下所接收到的信号只有﹣50～180 dB。而在GPS RTK技术使用的过程中，由于该种检测技术具有超高的电磁波，这种电磁波的传输距离与接受天线高度以及大气的折射存在关联性，因此，在GPS信号处理中，为了提高信号接收的有效性，应该合理选择基准站的设计位置，有效提升数据测量的准确性。在GPS RTK技术使用的过程中，为了避免路径因素的影响，基准站周围应该避免出现大面积的信号反射物，主要是由于信号传输中，会受到多种因素的限制，若出现大面积的信号反射物，会影响数据传输的准确性。在GPS RTK技术使用中，天线的设计应该尽量保持一定的高度，实现数据信息传输的实时性、稳定性。

4.4  作业半径设计技术的运用

结合地质工程测量状况的分析，在GPS RTK技术使用中，应该认识到作业半径对测绘工作带来的影响。对作业半径而言，主要指移动站离开基准站的最大距离，因此，半径的大小与基准站的电台信号传输距离有着一定的关联性，在GPS RTK技术使用中，相关人员应该对数据测量的速度以及精确度进行分析，以保证地质工程测量的准确性。伴随GPS RTK技术的不断发展以及测量技术的创新，地质工程测量中为了有效扩大作业的范围，应该合理控制作业半径，通常以10 km内为最佳状态，若在作业半径选择中受到其他因素的影响，需要缩短半径以保证GPS RTK测量的准确性。

5    结语

在地质工程测量行业中，为了保证在地质数据测量中数据测量的准确性，应该把数据的测量选择作为重点，通过测量方案的控制以及测量技术的分析，实现GPS RTK技术使用的有效性，实现GPS RTK技术在地质工程中的有效运用。通常状况下，对于地质工程测量单位在GPS RTK技术使用中，应该明确测量技术使用的标准，通过坐标转换测量技术的使用、基准站设计方案的构建以及作业半径的优化设计等，实现GPS RTK技术的高效运用，以满足地质工程测量工程的发展需求。

[参考文献]

[1]张贤勇.试析测绘新技术在工程测量中的应用与展望[J].中国水运（下半月），2016（1）：333-334.

[2]李猛.基于GPS RTK技术在高速铁路工程测量中的实践探讨[J].建材与装饰，2018（19）：230-231.

[3]李峰.GPS RTK技术在土地整理测绘工程测量中的应用[J].河南科技，2018（15）：127-128.