GPSRTK技术在地质勘查工作中的应用

覃雄谋 龙玉石 罗小兵

（贵州省建筑工程勘察院 贵州贵阳 550000）

GPSRTK技术在地质勘查工作中的应用

覃雄谋 龙玉石 罗小兵

（贵州省建筑工程勘察院 贵州贵阳 550000）

地质勘查工作包含许多复杂的工程，随着测绘技术的快速发展，地质勘查工作也随之得到了新的变革，尤其是GPSRTK技术具有操作简便、无须通视、实时定位、定位精度高等优点，使之在地形图测量、工程放样、地质钻孔测量、物化探测网、地质剖面测量等许多工作中得到广泛应用，给地质勘查工作带来了极大的方便。

GPSRTK技术；地质勘查；应用

引言

近年来，科技的发展带动各行业技术的进步，我国地质勘查市场迅速的发展，也对地质勘查工作提出了更高的要求。而GPS RTK技术作为地质勘查工作中新兴起的科学技术，对地质勘查工作发挥着重要的作用。因此，本文对GPSRTK技术在地质勘查工作中的应用进行了分析，介绍了GPSRTK技术的优缺点并提出了作业中的应对措施，希望对地质勘查工作具有一定的参考意义。

1 GPSRTK技术的概述

1.1 GPSRTK技术的内涵

所谓GPS，指的是全球定位系统，在海陆空方面实现全方位的实时三维导航和定位，因此具有精度高、效率大、功能多、操作简便、应用广泛等诸多特点。常规的GPS测量方法有静态、快速静态、动态测量等，但是这些都需要在事后对其进行解算才能获得高精度的结果，而且对观测数据的正确与否没有办法进行实时的检核，由此就诞生了GPSRTK技术。实时动态定位技术简称RTK技术，它是GPS测量技术的一个新突破，也是测量领域的一个新的里程碑。

1.2 GPSRTK技术的工作原理

RTK实时动态定位系统由三部分组成：基准站、流动站和数据链。RTK定位技术以载波相位观测量值为根据，以建立无线数据通讯为实施动态测量的保障，其具体工作原理如下：GPSRTK技术以精度较高的控制点为基准点，并在上面安置一台接收机作为参考站，然后用GPS接收机连续不间断的监测所有可见的GPS卫星。与此同时，将流动站上的接收机接收到的卫星信号传递给无线电设备，让其接受基准站上的观测数据，这样接收机数据处理装置就可以根据相对定位的原理实现计算同时给出厘米级的定位结果。由此，用户就可以实时监测流动站内待测点的观测质量和基线解算结果，并根据待测点的精度指标，确定观测时间，有时用时甚至不到1秒，从而减少冗余观测，提高工作效率。

1.3 GPSRTK存在的误差

GPSRTK的误差主要包括基准点坐标误差、测量仪器本身的误差（如天线相位中心变化）、人为因素造成的误差（如对中误差）、外界环境因素引起的误差（如多路径效应、电离层误差和对流层误差）等，因此要采取一定的措施克服上述误差。对于基准点坐标误差，首先必须要确保高质量的GPS静态观测，然后利用GPS数据处理软件正确地解算出基准站坐标，尽量减小因软件解算造成基准点坐标误差；对于GPS测量仪器本身的误差，应该在作业前对其进行实验，检查其性能，及时发现问题并对其进行校正；对于人为因素造成的误差，需要提高测量员的专业技能、增强测量员的责任感，作业时要严格按照GPS测量规程进行操作；对于外界环境因素引起的误差，应特别注意合理选择基准站位置，而且要选择最佳的观测时间。

2 地质勘查中GPSRTK技术的用途

GPSRTK技术能够很好地服务于地质勘查工程的测量。GPSRTK技术的快速静态测量、动态测量和准动态测量能够轻松地解决工程测量、地形测量、物化探测量等一系列的问题。

2.1 探矿工程由地质技术人员测量

随着GPSRTK技术的出现，我国的地质勘探效率、精度得到有效提高。在具体工作中利用GPSRTK技术的时候，若是短距离，通常用距离测区不大于15km的国家控制点作为基点。长距离时则采用GPSRTK技术引测控制点到工作区，再选择好的地形地貌架设基准站，然后把要布置的工程点坐标输入到定位系统机上，再利用GPSRTK技术的放样功能布设工程点，完成探矿工程的初测。特别是钻探工程中，待钻机安装完毕，要对孔位进行复测，所有探矿工程施工结束，均用移动站对探矿工程进行定测，这样可以减少传统测量方式的测量误差，提高勘测区工程点的布设精度。

2.2 勘探线剖面由地质技术人员测量

在我国的地质勘查过程中，不论是地质普查、详查、勘探，都涉及到勘探线剖面，特别是在详查、勘探阶段进行勘探线的剖面测量必不可少。而传统的勘探线剖面的测量方法大体分为两部分：地质部分和测量部分。测量技术人员仅能完成勘探线剖面地形线的测量。地质技术人员则根据测量技术人员提供的勘探线剖面进行野外填绘，补充地质内容。GPSRTK技术的出现，使地质技术人员完全可以胜任测量技术人员的工作，并在测量勘探线剖面地形的同时完成地质内容的测量。

2.3 工程点布设及物化探测量

在地质勘探的过程中，GPSRTK技术也能在工程区控制网的基础上，合理分布矿区工程点，并将工程点的坐标输入到定位系统机上，再利用GPSRTK技术的放样功能布设工程点，这样可以减少传统测量方式的测量误差，提高勘测区工程点的布设精度。物化探测量，是进行布置测网，为物化探布设剖面等，以达到能为物化探提供严谨真实的测量资料的目的。除此之外，物化探测量相较于过去用全站仪和经纬仪进行作业也更加的省时省力，并且方便。

3 GPSRTK技术在地质勘查中的优缺点及相对应对措施

3.1 GPSRTK技术在地质勘查中的优点

在地质勘查的过程中，GPSRTK技术有着广泛的应用，主要是因为其具有诸多优点，如下：①GPSRTK技术需要较少的控制点数量和仪器搬站数量，从而使作业速度快、劳动强度低，工作效率高。②GPSRTK技术实现了厘米级的三维坐标，具有较高的精度，且得到的数据安全可靠。③与传统的地质勘查工作相比，GPSRTK技术对于环境条件要求低，只要接收卫星信号和电讯数据传输正常，就能够实现快速的定位。④GPSRTK技术具有强大的测量功能，其自动化和集成化程度高，无需人工干预便能够完成多种测量功能，这样就减少了人为误差，确保了工作精度。⑤GPSRTK技术操作简单，具有极强的数据处理能力，在工作过程中，只要在设站时进行简单的仪器操作，便能够实现测量结果和工程放样。

3.2 GPSRTK技术在地质勘查中的缺点及相对应对措施

尽管GPSRTK技术有着多方面的优势，其在地质勘查工作中有着广泛的应用，但是其仍在存在着一定的缺陷，其工作过程也会受到各种问题的限制。接下来，本文将根据GPSRTK技术在地质勘查中的缺点相应的提出一些应对措施。①GPSRTK技术受到卫星图形的限制。由于受到卫星图形的限制，所以在一段时间内被卫星覆盖时容易产生假值。解决这种问题的办法主要是通过重测比较法来进行弥补，即在作业前先对1～2个已测的地点进行检核，确定是否产生假值。②GPSRTK技术在地质勘查中会受到天空环境的影响。一般在中午时，RTK技术容易受到电离层的折射干扰，因此出现初始化时间长等问题，甚至无法进行初始化而无法进行测量。因此，通常情况下放弃在上午11点到下午2点之间进行作业。③RTK技术的数据链在传输时容易受到高频信号的干扰，这种情况主要出现在地形起伏较高的山区或是城镇楼房密集的地方。解决这种问题主要是通过将基准站设置在有效半径控制范围内的中央最高点，使其远离磁场较强的地方。④在测量时GPSRTK技术进行高程转化容易产生异常。我国有些山区的高程异常图存在较大的误差，因而使得GPS在进行高程转换时相当困难，精度也不准确，因此对于这种情况，应该在作业时尽量多地测量精度可靠地高程，并适当的缩小作业面积，确保高程测量本身的观测质量。

4 结束语

综上所述，在我国的地质勘查工作中GPSRTK技术有着强大的优点和功能，具有更为广阔的发展空间。利用GPSRTK方法在地质勘查应用中能够发挥其操作简便、定位精度高、实时性强、点位误差不积累等优点，达到了降低作业强度、减少测量成本、提高劳动效率的目的。但也应注意到其自身所存在的局限性，对于处在茂密林区的地质勘查测量必须采用GPS与传统方法组合的方式进行测量，以确保测量成果的精确性和可靠性。

[1]刘妍.GPSRTK测绘技术在地质勘查测绘中的应用[J].科学与财富，2013：32.

[2]金和平.GPSRTK技术在地质勘探工程测量工作中的应用[J].江西建材，2013：210～211.

[3]李光辉.GPSRTK技术在地质勘查测量中的应用[J].数字技术与应用，2012：59.

[4]吴勤伟.GPSRTK技术在某地质勘查项目中的应用[J].科技广场，2015：25～28.

P228.4

A

1673-0038（2015）49-0220-02

收稿日期：2015-9-15

覃雄谋（1974-），男，壮族，广西人，高级工程师，本科，主要从事工作方向为岩土工程。