淺談地質(zhì)勘查中GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

1、    淺談地質(zhì)勘查中g(shù)psrtk測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用    盧小越 蘆偲俊摘 要：隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)逐漸向智能化、數(shù)字化方向發(fā)展，gps-rtk測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘查工作中，測(cè)量的精準(zhǔn)度有了很大的提升，降低了測(cè)量基礎(chǔ)設(shè)施的成本，也提高地質(zhì)勘查中的測(cè)量效率，給地質(zhì)勘查工作帶來了極大便利，gps-rtk測(cè)量技術(shù)受到了地質(zhì)勘查領(lǐng)域的高度關(guān)注。關(guān)鍵詞：gps-rtk；測(cè)量技術(shù)；地質(zhì)勘查1.gps rtk測(cè)量技術(shù)gps技術(shù)已廣泛用于很多領(lǐng)域，測(cè)繪領(lǐng)域就是其中最具代表的領(lǐng)域之一，該技術(shù)以高精度，高效率，全天候，多功能，操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)為地質(zhì)勘查工作帶來極大便利。rtk技

2、術(shù)是gps實(shí)時(shí)載波相位差分的簡(jiǎn)稱，這是一種將gps與數(shù)傳技術(shù)相結(jié)合，實(shí)時(shí)解算并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在12s內(nèi)得到高精度位置信息的技術(shù)。地質(zhì)勘查中g(shù)ps-rtk測(cè)量技術(shù)的使用主要涉及到三方面，包括基準(zhǔn)站、流動(dòng)站和通信系統(tǒng)，其中流動(dòng)站和基準(zhǔn)站的正常使用需要借助兩臺(tái)gps接收機(jī)支持。gps-rtk測(cè)量技術(shù)的工作原理是利用相位原理獲取觀測(cè)量的實(shí)時(shí)查分技術(shù)，即使處于十分惡劣的自然環(huán)境中，也能精確的進(jìn)行測(cè)量點(diǎn)定位，確保地質(zhì)勘查測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度。在流動(dòng)站和基準(zhǔn)站安裝gps接收機(jī)主要是為對(duì)gps衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)運(yùn)用無線電設(shè)備將觀測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)傳遞給數(shù)據(jù)中心，通過對(duì)數(shù)據(jù)的合理分析最終確定地質(zhì)勘查測(cè)量結(jié)果。在rtk作

3、業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)的星歷數(shù)據(jù)傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站通過數(shù)據(jù)連接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，同時(shí)采集gps觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)處理，給出厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不到1s。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)行狀態(tài)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成周模糊度搜索求解。載整周末未知解固定后，即可進(jìn)行每歷元的實(shí)時(shí)處理，只要保持5顆以上的衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。2.gps-rtk測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用2.1地形測(cè)量在地質(zhì)找礦所需的大比例尺地形測(cè)圖中，在相對(duì)高差較小、坡度不陡和接收衛(wèi)星信號(hào)好、無線連接以及無死角的情況下，可直接利用gps-rt

4、k采集各地地貌要素，但在地形條件不好的狀況下，測(cè)繪工作人員還需將gps-rtk和全站儀配合使用來采集地形要素。在使用傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地形測(cè)量時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的比例尺，如1：1000、1：2000、1：5000等，比例尺越大測(cè)量精確度就越低，所以給地形測(cè)量帶來了準(zhǔn)確性的困擾，而gps-rtk測(cè)量技術(shù)的合理使用能有效改善傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)在使用過程中的劣勢(shì)，結(jié)合先進(jìn)的數(shù)字化來提升測(cè)量過程中的精準(zhǔn)度，盡可能降低測(cè)量過程中存在的誤差。但gps-rtk測(cè)量技術(shù)不要求通視和頻繁地?fù)Q站，且可多個(gè)流動(dòng)站同時(shí)工作，與全站儀相比，采用rtk方式進(jìn)行地形測(cè)量的速度會(huì)更快，作業(yè)的效率會(huì)更高，rtk測(cè)量單點(diǎn)的時(shí)間

5、僅幾秒到幾十秒。2.2地質(zhì)勘探網(wǎng)及控制測(cè)量地質(zhì)工程勘探網(wǎng)常由基線和與之垂直的若干勘探線所組成。gps-rtk的測(cè)量精度、速度和經(jīng)濟(jì)效益都較好，gps-rtk將會(huì)逐步替代常規(guī)控制測(cè)量方式，成為地質(zhì)勘探網(wǎng)及其控制網(wǎng)建立的主要手段。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)：邊長(zhǎng)在1015km的gps基線向量，如觀測(cè)時(shí)刻的衛(wèi)星很多和外部觀測(cè)條件好，可采用快速靜態(tài)定位模式。如在平原開闊地區(qū)，可嘗試rtk模式；邊長(zhǎng)為510km的二、三、四等基本控制網(wǎng)，可優(yōu)先采用gps快速靜態(tài)定位模式。設(shè)備條件許可和外部觀測(cè)環(huán)境合適時(shí)，也可使用rtk測(cè)量模式；邊長(zhǎng)小于5km的控制網(wǎng)基線，則根據(jù)具體條件和要求選用rtk方法和快速靜態(tài)定位方法。2.3圖根

6、控制測(cè)量為提升gps-rtk測(cè)量技術(shù)地質(zhì)勘測(cè)的精準(zhǔn)度，充分發(fā)揮出gps-rtk測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘測(cè)領(lǐng)域中的重要作用，利用gps-rtk測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)，需在圖紙上繪制控制點(diǎn)，根據(jù)控制點(diǎn)的位置繪制出相對(duì)完整的平面圖，而這些控制點(diǎn)就是圖根點(diǎn)。每一次繪制工作都應(yīng)建立在圖根點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，以圖根點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行加密測(cè)繪。2.4地質(zhì)工程點(diǎn)的布設(shè)測(cè)量技術(shù)人員利用gps-rtk布設(shè)工程點(diǎn)的程序如下：在地質(zhì)勘探工程區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，合理確定礦區(qū)工程點(diǎn)的地理分布；將設(shè)計(jì)工程點(diǎn)坐標(biāo)輸入到gps接收機(jī)上；利用gps-rtk的放樣功能把工程點(diǎn)布設(shè)到實(shí)地。gps的靜態(tài)測(cè)量、后差分測(cè)量都無此功能，無法布設(shè)工程點(diǎn)，且gp

7、s-rtk技術(shù)可提高勘測(cè)區(qū)工程點(diǎn)位的布設(shè)精度。利用gps-rtk定位技術(shù)同樣可改進(jìn)傳統(tǒng)的工程點(diǎn)的聯(lián)測(cè)方法，減少野外工作時(shí)間，從而達(dá)到提高工作效率和提高勘測(cè)區(qū)工程點(diǎn)位布設(shè)精度的目的。2.5測(cè)量和放樣使用gps-rtk測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需借助點(diǎn)校正求得坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，確保測(cè)量順利進(jìn)行。通常地質(zhì)勘查小組會(huì)選擇通視環(huán)境好的位置作為基準(zhǔn)站，且所選擇的位置不會(huì)受到電磁干擾。當(dāng)工作區(qū)有5顆以上可見gps衛(wèi)星且位置精度強(qiáng)弱度值不大于6時(shí)，地質(zhì)勘查工作人員只要在515s間就能夠獲得自己想要的測(cè)量數(shù)據(jù)。且gps-rtk測(cè)量技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)中復(fù)雜的流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，只需要一名工作人員就能夠完成整個(gè)測(cè)量操作。在放樣方面

8、，gps-rtk測(cè)量技術(shù)具有實(shí)施觀測(cè)的功能，能夠?yàn)楣ぷ魅藛T在測(cè)量的過程中提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)還能夠精準(zhǔn)定位，以最快的速度找到測(cè)量電位，進(jìn)一步提升了地質(zhì)勘查測(cè)量的工作效率。2.6勘探線剖面測(cè)量勘探線剖面測(cè)量應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求及礦區(qū)設(shè)計(jì)要求去完成，為勘探設(shè)計(jì)、工程布設(shè)、儲(chǔ)量計(jì)算和綜合研究提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，地質(zhì)鉆孔基本上都要設(shè)立在勘探線上，為此需作勘探線剖面測(cè)量。傳統(tǒng)的勘探線剖面測(cè)量是由地質(zhì)工作人員布設(shè)剖面起始點(diǎn)，測(cè)量人員由起始點(diǎn)按剖面設(shè)計(jì)方向定線，沿給定的方向線上測(cè)定剖面測(cè)站點(diǎn)、剖面點(diǎn)（包括工程位置點(diǎn)、地質(zhì)點(diǎn)、地物點(diǎn)、地貌變換點(diǎn)）及剖控點(diǎn)，還需要結(jié)合測(cè)量結(jié)果進(jìn)行剖面計(jì)算和剖面圖的繪制，稍有

9、不慎就會(huì)增加測(cè)量結(jié)果的誤差。因此，使用gps-rtk測(cè)量技術(shù)能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)中剖面測(cè)量的步驟，可由一人利用gps-rtk放樣功能完成勘探線剖面測(cè)量，在剖面計(jì)算和剖面圖繪制方向的效率有所提升。2.7野外作業(yè)gps-rtk測(cè)量技術(shù)通過gps技術(shù)對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行定位，利用衛(wèi)星對(duì)測(cè)量過程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，即使處于惡劣的野外環(huán)境中，也不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成很大的影響。操作步驟如下：在基準(zhǔn)站gps 接收機(jī)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分系統(tǒng)中輸入工作區(qū)坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)化參數(shù)；在基準(zhǔn)點(diǎn)上設(shè)置相應(yīng)的gps接收機(jī)，并輸入相應(yīng)的地方坐標(biāo)和天線高度，同時(shí)把地方將地方坐標(biāo)用轉(zhuǎn)化參數(shù)轉(zhuǎn)換成wgs-84坐標(biāo)；基準(zhǔn)站運(yùn)用電臺(tái)發(fā)送測(cè)站坐標(biāo)、接收機(jī)狀態(tài)、觀測(cè)值以及衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)等信息；接收到基準(zhǔn)站發(fā)送數(shù)據(jù)后，接收站經(jīng)過一系列處理可以得出該點(diǎn)的wgs-84坐標(biāo)，并最終轉(zhuǎn)換為地方坐標(biāo)，以便顯示。3.結(jié)束語gps-rtk測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)勘查領(lǐng)域中的應(yīng)用具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，其為地質(zhì)勘查工作者的測(cè)量工作提供了很多的便利，在地質(zhì)勘查領(lǐng)域中具有廣