gps-rtk在地質(zhì)勘查中的應用

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1、GPS-RTK在地質(zhì)勘查中的應用丙安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院丙安710100摘要：隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展，GPS-RTK作為GPS測量技術(shù)發(fā)展的新突破廣泛應用于地質(zhì)勘查。木文通過對GPS-RTK技術(shù)的分析，簡要介紹了GPS-RTK技術(shù)工作原理及工作流程，闡述了GPS—RTK的技術(shù)特點，并結(jié)合陜北煤田勘查項目實例指出GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的優(yōu)勢及其應用中應注意的問題。關(guān)鍵詞：GPS-RTK,地質(zhì)勘查，應用傳統(tǒng)地質(zhì)勘查測量一般都是在控制點的基礎上釆用測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導線網(wǎng)、線型鎖、測角（測邊）交會等傳統(tǒng)手段進行【1】。這些手段均需要進行通視而且受外部限制條件較多耗時長效

2、率低。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展GPS-RTK技術(shù)作為測繪行業(yè)內(nèi)的高科技產(chǎn)品應運而生并很快被廣泛應用。GPS-RTK測量技術(shù)是建立在載波相位觀測值基礎上的實時動態(tài)定位系統(tǒng)。常規(guī)的GPS測量方法，如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進行結(jié)算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，是GPS應用的重大里程碑。1.GPS-RTK測量的工作原理1.GPS-RTK技術(shù)的工作原理GPS實時動態(tài)（RTK）測量技術(shù)是以載波相位觀測量為依據(jù)的實時差分GPS測量技術(shù),它能夠?qū)崟r地獲得測站點在指定峰標系中的三維定位結(jié)果，能達到厘米級精度。RTK系統(tǒng)主要由一個參考站（即基準

3、站）若干個流動站、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)三大部分組成。在RTK作業(yè)模式下,基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送到流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理同時給出厘米級定位結(jié)果，用時不到Is。流動站可處于靜止狀態(tài)，也可處于運動狀態(tài)，完成周模糊度的搜索求解。在整周未知數(shù)解固定后即可進行每個歷元的實吋處理，只要能保持4顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形并保證良好的測量環(huán)境，則流動站可隨時給出厘米級定位結(jié)果。其工作原理如圖12.具體應用-以陜北煤田勘查為例。2.1控制測量工作流程(1)資料收集、踏勘、選點、埋

4、石本測收集三角點10個，水準點6個。找到保存完好的三角點3個、找到保存完好的水準點2個。在野外踏勘，確定點位，進行埋石。(2)測網(wǎng)聯(lián)測首先對基座進行檢查使基座光學對中器中誤差控制在2mm以內(nèi)；利用已檢驗合格的4臺HD-V8GPS接收機采用GPS靜態(tài)定位測量方法，按照GPSE級網(wǎng)網(wǎng)圖以邊連接、點連接相結(jié)合的方法聯(lián)測。(3)高程控制點測量高程擬合所需的起算點是四等及四等以上水準精度點，起算點聯(lián)測按四等水準精度進行。水準路線觀測使用S3型ALS32自動安平水準儀，使用商用軟件《清華山維》做嚴密平差，平差后最大高程中誤差為：0.6cm高程閉合差為:-0.013cmo(4)數(shù)據(jù)處理GPS網(wǎng)

5、數(shù)據(jù)處理采用全網(wǎng)平差，整體擬合。首先把GPS接收機采集的原始數(shù)據(jù)使用中海達公司提供的HD2003數(shù)據(jù)處理軟件包傳入計算機，基線數(shù)據(jù)解算過程中的基準站由軟件自動選取；通過批處理后的基線絕大多數(shù)符合要求，結(jié)合同步、異步環(huán)閉合差和基線質(zhì)量指標，參考方差及方差比進行分析，對少量不合理的基線人工進行優(yōu)化處理，處理出合格的基線。通過以上處理后的基線調(diào)入平差模塊，根據(jù)己知三角點的一致性做約束平差，平差后通過了置信度95%的檢驗，使用3個已知三角點；高程擬合采用6個四等水準點做曲面擬合。平差后的各項限差符合“設計”、“規(guī)范”要求。平差計算后各項誤差統(tǒng)計結(jié)果如下:E級網(wǎng)平差后邊長、點位誤差統(tǒng)計表2

6、.2工程點測量在完成控制測量后，工程點測量采用GPS-RTK定位方法測量，GPS-RTK測量前首先對參考站基座和流動站對中桿進行檢査，使基座光學對中器中誤差控制在2mm以內(nèi)。利用己奮的GPSE級控制網(wǎng)平差報告求取“布爾沙”模型下的北京54坐標系與WGS-84系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換七參數(shù)及高程擬合參數(shù)。對己檢驗合格的4臺中海達V8CORSRTK接收機進行作業(yè)前的檢查和功能設置。各項誤差統(tǒng)計如下：GPS-RTK與控制測量成果較差3.GPS-RTK測量技術(shù)在地質(zhì)勘查中的優(yōu)缺點GPS-RTK技術(shù)因其易攜帶操作、精度高、速度快、功能多等優(yōu)點【2】在地質(zhì)勘查中應用很廣，除了圖根點控制測量外，還可以用于地

7、質(zhì)工程放樣、地形測量、剖面測量、常用的坐標系統(tǒng)換算等。能夠快速獲取高精度坐標并具冇以下的優(yōu)點：(1)傳統(tǒng)外業(yè)測量易受氣候、地形和森林覆蓋等因素的影響，而GPS-RTK技術(shù)受通視、能見度等因素的影響較小，只要達到GPS-RTK技術(shù)的基本要求就能快速地測量和放樣。(2)GPS-RTK技術(shù)定位精度高，測站間無須通視，數(shù)據(jù)安全可靠。iL誤差是獨立的不會積累。(3)設備便于攜帶易操作，對作業(yè)條件要求不高，數(shù)據(jù)傳輸、處理、存儲能力強。在施測困難的地區(qū)有很大幫助。4.GPS-RTK技術(shù)存在的一