摘要：与传统作业手段相比较而言，RTK测量技术具备非常明显的优势，在地质勘察中利用RTK技术可以大幅度提升测量精度、降低测量成本、测量效率显著提升、效益更好。很多成功的实践已经证明，RTK测量技术对于地质勘察而言是一次重大的技术变革，使得地质勘察工作变得更加方面。但是，我们必须清醒的认识到RTK测量技术存在的问题，在具体应用过程中应该采取有效措施尽可能避免这些问题的出现，这有这样才可以确保测量精度和质量。
关键词：地质勘察；测绘；RTK技术
1RTK技术概述及其原理
实时动态（RTK）测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。众所周知，GPS测量工作的模式有多种，如静态、快速静态、准动态和动态相对定位等。但是，利用这些测量模式，如果不与数据传输系统相结合，其定位结果均需通过观测数据的测后处理而获得。
RTK（RealTimeKinematic）测量技术又称载波相位差分技术，是以WGS-84坐标为基础的全球通用的一种动态测量技术，实时处理基准站、流动站两个测站载波相位观测值的差分方法。它又可分为修正法和差分法。修正法是将基准站的载波相位修正值发送给流动站，改正流动站所接收到的载波相位，进而解求坐标，也称准RTK；差分法是将基准站采集到的载波相位发送给流动站，进行求差解算坐标，即真正的RTK。
RTK的关键技术在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位要求基准站接收机观测到的载波相位观测值及基准站坐标等通过数据通信链实时传送给流动站接收机，流动站不仅仅通过数据链接收来自基准站各项数据，而且还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，求得高精度的定位结果。
2RTK测量质量控制措施
虽然RTK测量技术具备大量的优势，但是其在地质勘查应用时还是有一定的问题，下面针对这些问题进行具体分析同时提出处理措施。
2.1多路径效应
接收机在接收到卫星发射信号的同时还会接受其它干扰信号，这会测量效率造成明显影响。在RTK测量时，测量点通常不能变动，为尽可能降低多路径效应，采取的措施通常就是增加卫星截止高度角，以此来实现低高度角处卫星信号的屏蔽，但是不管怎样不可能彻底消除多路径效应。
2.2初始化问题
对于单一卫星定位系统接收机而言，如果可以锁定6颗卫星，其可靠性才有可能较好。在一些复杂的地区，在某一观测时间范围内无法同时接收更多卫星信号，就会出现间隙，这时候非常容易出现假值。此种情况下采取RTK技术实施地质勘察时就必须实施重新初始化，所以采取RTK技术的时候最重要的问题就是怎样获得充足的卫星数以及缩短初始化时间。
2.3天线相位中心误差
通常情况下天线电子相位中心时刻处于变化之中，所以很难与其机械中心完全重合，主要受到接收信号的方位角度以及频率的影响。相位中心的变化对于点位坐标的误差影响可以达到3~5cm，如果地质勘察工程的测量精度要求不得超过3cm时，就必须掌握精确的相位图形，同时对其实施改正处理。
2.4数据链传输问题
导致流动站信号失锁，或者测量结果出现误差的原因是多方面的，比如信号传输过程中出现误码、传输断断续续或者数据链信号衰减等。为保证RTK连续且快速地得到固定解，就必须确保RTK移动站能够可靠、连续且快速地接收基准站的数据链信号。
2.5坐标系统转换引起的误差
在进行地质勘查察时，利用RTK技术获得的测量结果一般是基于WGS-84坐标系的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而流动站位置却一般不采取WGS-84坐标系统，所以必须进行坐标转换获得用户所需要的坐标系坐标。在进行转换的时候虽然可能引起误差，但这些误差都是厘米级的，不会在很大程度上影响测量结果。
4地质勘察中RTK技术的应用
进行地质勘察的主要工作就是地形测量、勘探线剖面测量、钻孔点测量、地质点测量、坑道测量以及探槽点测量等，要求对地形图不停不断地修测和补测，但是RTK技术为地质勘察带来了极大的方便，和传统测量方法相比较而言工作效率得到了大幅度提升。主要工作步骤有：
3.1RTK施测以及放样
先在工作区进行首级控制测量，在此基础上，通过点校正获取坐标转换参数；设置基准站在通视条件较好的位置，确保附近不存在强电磁干扰。如果工作区存在5颗以上可见GPS卫星，同时位置精度强弱度值不超过6时，只需要利用5~15s便可以得到固定解。每个移动站只需要安排1个人来进行测量操作，正式开始作业之前应该对已知控制点进行认真检查，确认系统没有错误之后，便可以实施放样作业，包括地形地物点、工程点、坑道和线剖面勘探，只需要1~10s便可以完成采集。RTK处理过程非常简单，将外业测量获得的坐标利用数据传输系统传至计算机，经过整理、分类和判别之后就能够打印。在放样方面，RTK可以实时给出导航数据信息，既能够给出定位精度，同时还可以快速找到点位；测点和放点如果设置于勘探线上同样能够很快上线。通过RTK放样，导航数据无需通过对讲机来传送，导航视图快速上点以及上线，这就确保了工作效率。
3.2野外作业
在基准站GPS接收机实时动态差分系统中输入工作区坐标系之间的转换参数；在基准点设置GPS接收机，同时将天线高度以及位置坐标输入接收机，再结合转换参数把地方坐标转变成为WGS-84坐标；与此同时，基准站通过电台发送测站坐标、观测值、卫星跟踪状态以及接收机工作状态等，流动站接收来自基准站的数据信息，经过处理之后便可以获得该点WGS-84坐标；再对WGS-84坐标进行转换，使之以地方坐标实时显示。
3.3应用实例
工作区简介：某矿区需要进行地质勘察的面积在1km2左右，此位交通较为便利，处于中低山区中部。整个矿区呈现“V”形沟谷发育，海拔标高最高为450m，河床标高200m，地势比高350m。矿区是构造侵蚀地形，坡度超过了25°。控制点测量：把工作区中的3个GPS点设置成为已知控制点，设于矿区附近。在其中一点放置基准站，利用流动站测量能够得到控制点WGS-84坐标系统的平面和大地高坐标，通过已知点可以求解转换参数，进而获得工作区加密控制点成果坐标。在进行测量时严格按照地质矿产勘查测量规范来实施，测量手段和精度均满足相关要求。地质点、坑道钻孔和槽探端点的测量：根据照随指随测原则来进行地质点与槽探端点的测量。钻孔放样严格根据初测、复测以及终测流程进行。根据设计坐标来实现坑道口的测定，将图根点设于坑道口，以便全站仪测量。作业精度检测，利用三种方法实施作业精度检测，在已知点上面设置移动站获得数据，同时比较获得坐标以及正确值，总共测量了3个点；在不同时间段测量特征点，同时对特征点差值进行比较，总共检测了23个点；通过全站仪和钢尺量距检测相邻地形点的高差和距离，总共检测了32个点；上述三种方法总共对58个点进行了检测，对结果进行精度统计表明，高程和平面精度分别是±0.11m和±0.18m，满足地质勘察精度要求。
结论
RTK测量技术的应用使得地质测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合，极大地推进了地质测量技术的发展，使地质测量手段实现自动化或半自动化，有力地促进地质测量的精确度和测量速度。相信随着数据传输能力的增强、数据的稳健性、抗干扰性水平和软件水平的提高，RTK技术将在地质测量和其他领域得到更广阔的应用。
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论文作者:厉永旭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：测量论文; 坐标论文; 技术论文; 地质论文; 流动站论文; 相位论文; 基准论文; 《基层建设》2018年第28期论文;