地质测绘中GPS RTK技术的应用

摘　要：随着测绘技术的现代化，地质测绘的技术方法和技术手段也将逐步更新换代。对新时期现代地质测绘技术中GPSRTK的应用进行分析探讨。

关键词：地质测绘; GPS; RTK; 测绘技术
地质测绘是为进行地质调査和矿产勘察及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称。主要包括地质点测量、地质剖面测量、物探测量、矿区控制测量、矿区地形测量、勘探网布测、勘探工程定位测量、坑探工程测量、井探工程测量、贯通测量、露天矿测量、地表移动观测以及有关图件的绘制、印制和地质矿产信息系统的建立。
　　地质测绘在过去长期依靠经纬仪、平板仪、水准仪等仪器进行工作，但是，随着现代测绘技术的逐步扩大应用，向老仪器、老设备、老技术告别的时代已经到来。卫星定位技术（GPS)不仅降低了地质测绘工作的难度，同时还提高了其数据及图形的精确程度。但是，高科技含量的新技术也对地质测量行业带来了更多的挑战，无论是对技术人员的综合技能素质的水平，还是对设备工作状态的可靠性能，都有更高台阶的要求。
一、地质测绘中GPS RTK的技术特点
　　GPS RTK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。GPS RTK 技术在测量中的有三种主要应用模式：快速静态定位测量、动态定位测量和准动态测量。三种定位模式各有优势，也可相互交叉使用，在地质工程测量中被广泛使用，可覆盖到包括施工前的测量、地图绘制到施工期间的监理和地理信息系统前端数据采集等众多环节
　　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， 目前市场出售的多数品牌的GPS RTK数据链连接最大可达到二、三十公里，一般只在1O公里左右，山区根据地形情况则作用距离更近。随着移动通信技术、卫星差分(星链)、网络RTK等新技术在GPSRTK测量工作中的应用，GPS RTK将拥有更广的发展前景。
二、地质测绘工作中 GPS RTK的应用
　　地质测绘是地质工作的一个重要组成部分，它的主要任务一是为地质设计和研究地层构造提供测绘资料；二是根据地质勘探工程设计，在实地定线、布设。给出施工位置和掘进方向；三是定位工程点，为编成地质报告和储量计算提供有关资料。地质勘探工程测量的主要内容包括矿区控制测量、地形测量、布设工程点测量、勘探线剖面测量、地质工程点定位测量、勘探坑道测量、贯通测量、物化探测量等八方面。除勘探坑道测量和贯通测量外(坑道内收不到卫星信号)，其他六项测量工作GPS RTK都可以直接完成。
　　2．1 工区控制测量
　　工区控制测量一般都是根据测区作业面积在国家等级控制点之上做首级控制，在工区作业面积不太大的情况下，一、二级小三角点或导线点即可满足要求。根据GPS RTK的厘米级精度指标，它完全可以满足一般地区的控制测量需要。在控制点分布比较密集均匀的情况下，可以直接在国家等级控制点上架设基准站，直接进行各种工程测量，当国家等级控制点不能满足需要时，利用GPS RTK发展布设低一级控制点即可满足各种地质工程测量的需要。实践证明各项精度指标完全符合有关规范的要求。
　　2．2 地形测量
　　在地质所需要的大比例尺地形测图的工作中，在地形条件较好的情况下(主要指相对高差较小、坡度不陡．接收卫星信号好无线连接无死角)，可直接利用GPS RTK采集测量数据。否则．在地形条件较差的情况下，可利用RTK GPS配合全站仪等其他测量仪器采集测量数据。无论那种方法，与传统测量方法相比．都大大提高了工作效率和测图精度。
　　2．3 工程点布设
　　在工程点布设精度要求较高、导航型手持GPS不能满足需要的情况下，只有GPS RTK能担此重任。我们把设计工程点坐标输入到掌上机上，然后利用GPS RTK 的放样功能，把点位布设到实地。其他如GPS的静态测量、后差分测量都无此功能，无法完成工程点布设任务。
　　2．4 勘探线剖面测量
　　在所有的GPS测量中．只有GPS RTK能完成勘探线剖面测量任务。一是GPS RTK的线放样功能可确保观测点在设计剖面线上不偏移；二是可保证观测地形点的高程精度。而静态和后差分无法直接确定剖面线位置，导航型手持GPS高程测量又不准确。
　　2．5 地质工程点定位测量
　　使用GPS RTK进行地质工程点定位测量非常方便，只要在离工区十数公里以内找到国家控制点即可开始工作，如果控制点离工区较远，利用RTK测量方法发展一到二级将控制点引到工区也是很容易的事情。工作时选择有利地形架设好基准站，移动站既可对各地质工程点进行逐一测量。
　　2．6 物化探测量
　　物化探工作，一般都是先在测区内运用测量的方法，沿直线方向布设一系列等距离或者按一定规律分布的物化探观测点或取样点，即布设物化探网。利用GPS RTK的线放样功能是很容易办到的，首先把设计好的基线或测线点输入GPS RTK掌上机，然后利用GPSRTK线放样方法将设计点位布设到实地。
三 结论与总结
　　随着时代的发展，使用GPS RTK测量技术进行地质测绘是地质工作的一大进步。他从根本上改变了地质测绘工作的传统作业方式。与传统的经纬仪视距、全站仪光电测距相比，使用GPS RTK测量系统提高了地质工程测量精度。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。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；促进了地质测绘工作的顺利进行。
参考文献:
[1] GB/T18314-2001《全球定位系统(GPS)测量规范》。
[2] CJJ 73-97《全球定位系统城市测量规范》。
[3] 周忠谟,易杰军。《GPS 卫星测量原理及其应用》。北京:测绘出版社，1992。
[4] CH/T2009-2010《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》。