余友海
四川省西南大地工程物探有限公司
摘要：GPS作为信息时代一大创造，其超强的全球定位追踪功能不仅在生活中被广泛应用，而且在地质测绘工作中也十分重要，GPS-RTK技术系统可操作性十分之强。所以对测绘工作来说，GPS-RTK的技术应用和发展备受关注，本文仅就GPS-RTK在测绘工作中的应用和测量过程中的误差进行分析。
关键词：GPSS-RTK技术 地质勘探工程 测绘工作 误差分析
引言：
GPS即全球定位系统由美国主导研发，在上个世纪90年代兴起，由于其不受天气、地域、环境等的外界因素的影响，且其数据的精确性和可实时传输线性，以及高效率性使得其大量用于军事、导航、各种测量工作、野外考察工作等生活工作的各方面，特别是科学技术的不断发展，GPS技术在地质测量方面也掀起了一场革命。随着社会的发展，GPS-RTK技术也日趋完善，在地质测绘工作中应用也越来越广，且大大提高了测量结果的精确度和测量工作的效率。所以GPS-RTK的发展对地质勘探工程来说意义重大。
1、GPS-RTK技术简介
在进行地质勘探前一般会对周围环境及地质情况进行调查，此项工作称之为地质测绘，对后期的地质勘探工作来说十分重要。随着科学技术的不断发展，我国的地质测绘技术也在不断提高，逐渐趋向自动化、多功能化等。而GPS-RTK技术的广泛应用更是使我国的地质测绘工作向前迈进了一大步。
GPS-RTK即GPS与RTK的结合，GPS属于卫星导航系统，在我们生活中比较常见，如日常出行经常要用到的导航，其实就是GPS 定位系统的应用。GPS在实际测绘工作中的作用主要是通过地面卫星接受其他卫星的信号来建立一个定点三维坐标系，而RTK技术则是一种载波相位分差技术，主要包括基准站、移动站、数据连接三个部分，其功能主要是在一个给定的三维坐标系中快速确定某点的坐标，而且可以精确到厘米单位，所以GPS和RTK的结合可以快速精确的对测量点进行定位和测量。由于GPS-RTK技术的发展，现在的地质测绘工程可以进行各种复杂的测绘工作，而且比以前更加高效、精确，，误差也更小，给地质测绘工作带来了极大的便利。其工作原理图如下：
2、GPS-RTK 的技术特点
2.1受环境影响小
传统的测绘技术常常会受到天气、季节、能见度、外物条件等因素的条件的影响，而GPS-RTK 测绘技术不仅不受这些因素的影响，还能在各种恶劣的环境条件下进行，而且其效率更高，精确度更是达到了厘米。
2.2数据可靠
由于GPS-RTK技术受周围环境和地形等外界条件影响较小，且其精确度更高，所以用GPS-RTK测绘技术得到的数据要比传统的测量技术得到的数据更加可靠。
2.3操作简单
由于GPS-RTK系统的数据收集和处理功能十分强大，且其能直接与计算机和全站仪等设备联接，简化了测绘工作的操作流程，给测绘工作带来了极大的便利。
2.4定位快、效率高
在进行实地测量时，两秒就可以确定一个测量点的坐标，而且在整个操作过程中用到的工作人员很少，减少了人力方面的资源浪费，所以其不仅定位非常快而且工作效率很高。
2.5综合性强
因为GPS-RTK实现了数据的集成和自动化，可以满足各种内外地质勘探测量工作的要求，并且能够实时传输信息，直接与客户联系，所以对测绘工作的管理工作也起到了很大的帮助。同时还有利于指挥系统的建立和完善工作的进行。
2.6快捷直观
可以对观测的数据进行直接记录和检测。
2.7有局限性
在使用上有局限性，但是随着GPS-RTK技术的不断发展，这一局面迟早会被打破。
3.、GPS-RTK技术在地质勘探工程测绘工作中的应用
对于地质勘探工程来说，地质测绘工作就是为地质工作人员进行设计地质勘探工程、研究地层构造研究、计算矿体地质储量、编写地质报告等工作做准备工作。因此，地质测绘工作对地质勘探工作十分重要，下面是GPS-RTK 技术在地质勘探工程测绘工作中的实际应用的几个方面。
3.1放样
在地质勘探工作前还要对工程点进行布设等，因为一般进行地质勘探的地形，地面环境都比较复杂，所以传统的测量方法不仅费时费力且数据容易受其他因素的影响，尤其是在山区等地形较复杂的地区，使用传统测量方法容易受到通视效果差的影响，而GPS-RTK的应用正好能克服这些传统测量方法的缺点，尤其是RTK系统的电磁波通视，使测量不受地形的影响，有效提高工程布设点的精确度。
3.2地形测量
在进行单点测量时，GPS-RTK技术和全站仪一样都具有用时较短的特点，但GPS-RTK的优点是能进行数字化测图，不用定向通视，也不用频繁更换测站点，所以在操作方面来说，简化了步序，方便了测量；在误差方面来说，有效减少了转站造成的误差，同时多个流动站可一起工作，极大的提高了测量的效率。所以在地形测量工作中，GPS-RTK具有用时短，精度高，效率高等优势。
3.3剖面测量
与传统的剖面测量相比， GPS-RTK可集测量、放样、检算于一体，在地质测绘时可以直接在勘探线的横切面上对其进行剖面测量，同时还能够进行相关数据的计算，且整个GPS-RTK测绘工作中只需要一名工作人员。所以在进行剖面测量时GPS-RTK更方便，效率更高。
3.4定点测量
基准点的确定是以测区内不超过15km的国家控制点为标准，如果国家控制点离所测地区比较远，可以选择先用GPS-RTK 技术将最近的国家控制点引到待测矿区。然后在开始进行基准站的架设工作，与此同时要求严格按照GPS-RTK 技术的相关作业规范进行操作，来 以便于对地质工程点的进行准确定位并实地测量记录。
3.5矿区控制测量
一般来说，待测矿区的控制测量是以测区的作业面积来选择国家等级的控制点的，然后对其进行首级控制，如果待测矿区的作业面积相对来说比较小，那么我们选择一二级的导线点或者是小三角点即可。且GPS-RTK 测绘系统的精度完全可以满足一般地区的相关控制测量要求。如果待测矿区的国家控制点的分布相对混匀密集，那么在实际的测绘工作中将国家控制点直接假设成我们所定的基准站然后直接进行后续的测量工作，一般在这种情况下相关国家控制点即可满足我们的测绘需求，如果出现特殊情况，国家等级的控制点无法满足我们的测绘需求时，这时候我们可以利用GPS-RTK 来布设一些比国家控制点低一级的控制点，以满足我们在进行测量工作时的需求。大量实践证明，这种操作方法得到的数据完全符合各项规范要求和精确度、准确度要求。
4、误差分析
4.1基站误差
基站误差主要是由信号、天线相位中心、多路径效应、天气等多变因素造成的，其应对措施主要是通过对各种设备的校正和可变因素的预防处理等手段来实行的。
4.2移动站误差
移动站误差主要是由轨道、电离层、对流层等的影响造成的误差，与移动站与基站的距离有关，且误差随距离的增大而变大。其应对措施主要是减小RTK的工作半径，将其控制在一个合理的范围内。
5、基准架的架设要求
基准架的架设要求主要有以下三点：
（1）远离强电磁干扰源
（2）远离大面积发射物
（3）避免遮挡基准站和移动站的电台天线
6、移动站的设置
移动站的设置的要求主要有以下三点：
（1）保持移动站与基准站的参数一致性
（2）保持移动站与基准站的数据连接
（3）在移动站进行测量时要保证测量数据的整平和准确输入因为GPS-RTK的自动监测系统功能尚不完善，所以对操作过程要求十分严格，一旦操作过程出现问题或某些问题处理的不当将会极大影响到最后的测绘结果。所以，在使用GPS-RTK系统测量时，要对数据进行及时检测并准确记录，以确保最后计算结果的正确性。但在实际情况中，由于工作人员的主观性和设备等不可抗因素，都会造成一定的人为误差或设备误差，对最后的测量结果造成影响。所以在用GPS-RTK系统测量时要对测区内的控制点进行检测，并通过增加观测次数和延长观测时间等 方法来减少测量误差，另外，在测量过程中要经常对所测数据进行观测，一旦发现异常，及时处理，降低对测绘结果的影响。
7、结束语
由以上分析可知，GPS-RTK系统测量方法在地质勘探工程中应用广泛，且效果显著，不仅能提高工作效率和测量精度，而且数据化的集成和及时处理有效减少了人力的浪费。缺点就是要进行人工检核，不过，随着科技的高速发展，相信在不久的将来就可以实现GPS-RTK测绘系统的自动检核功能。除此之外，要想提高测量结果的准确性，还需要注意对周围环境的正确认识和选择及提高相关工作人员的综合素养等方面的问题。
参考文献：
[1]邹文俊.浅析GPS-RTK技术在地质勘探工程测绘工作中的应用.《建筑工程技术与设计》.2015.(31)
论文作者:余友海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/24
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