中国建筑材料工业地质勘查中心浙江总队 杭州市 310022
摘要：随着现代科学技术的发展，如今的测绘技术中GPS-RTK凭借自身的突出优点在地质工程领域中被大量的使用，其中比较明显的优点为定位时的效率比较高，测量的精度比较准确，对于计算方面测量误差比较小，要求点位必须互相之间通视的严格性较低，巧妙结合了各项技术，对于操作上的便利性也得到了明显的提升，具有随时随地都能进行勘察检测功能的特点。鉴于此，本文对地质勘察测绘中的GPS-RTK测绘技术进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：地质勘察测绘；GPS-RTK；测绘技术
1导言
GPS－ＲTK技术在测绘工作中必然发挥出越来越大的作用。我们应围绕此展开深入研究，找出其中存在的缺陷，并提出有效的改进措施，使GPS－ＲTK技术的应用价值得到不断提升，为我国经济建设的发展提供强有力的保障。
2 GPS－ＲTK技术概述
RTK技术就是动态定位技术，是GPS技术与数据传输技术的有机结合体，由基准站、移动站和数据链组成。基准站负责观测点三维定位结果和观测值，通过数据链传给移动站，而移动站除了接收来自基准站的观测信息外，还要采集GPS信息，然后在系统内进行差分观测处理，最终得出cm级的观测信息，其中所花费的时间不超过1s。在作业过程中，移动站不仅可以处于运动状态，也可以是静止的，比如说，可以将移动站固定在某一机器上，然后在动态条件下进行模糊观测，然后再进行整周未知数解固定，只要图形上有4颗卫星相位，那么就可以得出cm级的定位信息。数据链也就是数据传输设备，其实实现动态观测的关键性设备，一般由发射电台和接收电台组成，分别位于基准站和移动站。
RTK技术的定位模式有两种：一是快速静态定位模式。在测量区域内选择一个基准站，然后在合适位置安装一台接收设备连续跟踪卫星，然后设置另一个接收设备进行移动站设站，每个观测点观测几分到几十分的时间。快速静态定位模式具有速度快、精度高等优点，但其缺点也非常明显，必须有两台接收机同时工作，且这两台接收机不能形成闭合图形，所以测量可靠性不高。目前，该方式主要运用于工程的地质测量、地籍测量和控制测量中。
二是准态定位模式。在已知测站中设置一台GPS接收机，其就是基准站，负责所有卫星的连续跟踪。当GPS接收机于起始点位置对准5颗及以上的卫星时，移动站的接收机就开始1-2min的观测，然后在保持对所有卫星连续跟踪的情况下流动到其他观测点进行历元数据的观测，这一过程也仅需几秒时间。这种模式的应用范围广，能广泛应用于具有广阔区域的工程定位、面部测量、线路测量、加密控制、细部测量等，但可能会造成1-2cm的误差。
3 GPS-RTK测绘技术的测量方法
3.1内外业一体化成图
RTK技术只需花几秒至几十秒的时间就可以完成一个单点的测量，而且测量过程中无需频繁换站，多个移动站可以同时工作，能高效完成测量任务。在工程地质勘查中，一般都需要1：2000或1：1000这种大比例尺的地形图和剖面图，如果用传统方法测量不仅工作量大，且测量效率低，精度不高。采用RTK技术能快速采集高精度信息，迅速在大比例尺的地形图上标注出地质勘察坡面，接着就可以绘制出该地区的大比例尺剖面图了。如：在野外地质勘察项目中，运用RTK技术将移动站采集到的数据存入到电子手簿中，或是运用数据链将采集到的信息传输到PC机上，并利用CASS等制图软件迅速现场成图，这样既提高了绘图的工作效率，而且内外作业一体化成图有助于及时检验测量结果，若是发现测量精度不满足绘图需求，可以重新测量，得出符合要求的测量结果。
3.2勘探网和控制测量
在地质工程的勘探中，基线以及与其垂直的数条勘探线共同组成地质工程勘探网。具体的地质勘探过程中，RTK技术以其高精度、高效、低成本等优势而取代常规的测量方法，成为勘探网构建的基本方法。实践经验证明：若基线的长度在10-15km范围内，且测量地区较空旷，障碍物少，这时可以采用快速静态定位模式进行测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在控制测量上，采用RTK技术可以实时监控观测地的定位信息，实时分析其精度，当精度不满足要求时，继续观测，直到精度满足要求后才停止观测，这样就可以在实时观测过程中了解外业观测质量，有效提高作业效率。而传统观测技术却无法实时了解外业测量精度，后期处理中发现质量低的就只能重新补测，费时又费力。控制测量是所有地质勘查测绘工作的基础，建立控制测量网并不断完善数据信息是必要的。运用RTK技术进行控制测量可以采取多种方法来保证测量质量，如：在某一测量区域中，设置多个固定基准站，然后统一基准站的求解转换参数和基准站点的WGS-84坐标，对于同一观测点，用不同的及转站点进行坐标测量，然后在限差范围内求平均值。而流动站只需要改变每个基准站发射电台的频道，就可以测出每个基准站的坐标，这样又反过来检验测量质量，提高RTK测量精度。实践证明，RTK技术在公路控制测量、水利工程控制测量、大地控制测量、线路控制测量等控制测量项目上都有广泛应用，能有效提高测量精度和工作效率，一个控制点只需要几秒至几分钟就能完成测量。
4 GPS-RTK测绘技术的缺点与解决方案
在空间定位技术中GPS-RTK测绘技术是一个新的开设点，它将GPS领域的某些新的应用有效地开拓出来，并引进了一些新的技术，使得它被各个领域广泛运用，尤其是在地质勘察测绘中的应用更为广泛和突出，使得地质勘查实施时遇到的难题得到有效地补充和完善，并总结出许多有效地解决方法，弥补了旧的测绘方法的不足，并在效率方面极大地得到了提高，随着科技的飞速发展，GPS-RTK测绘技术的应用正在被进一步的完善和提高，预期将会在以后的社会中得到更为广泛的使用。
4.1有时易受外界天气以及地理位置的影响
在外界天气状况不佳或者地理位置欠妥时GPS-RTK测绘技术易受卫星条件的控制，可能会出现在此阶段某些地区并不能使得卫星定位系统全面覆盖，极易产生误差从而使较大的错误值出现，并且在一些被高山、大树、高楼等物体大范围覆盖的区域，由于这些物体的遮挡使得卫星覆盖信号较弱，那么当天的作业情况将无法完成。所以当基准站在接收信号时如果受到某些遮挡物（高山、云层、大树）的遮挡时，那么在数据链传输阶段很容易受到控制和干扰，导致作业的准确性降低、精度减小。当面临这些问题时可以考虑把基准站设定在测量区域中央的最高点上面，保证测量数据的精度和准确性。
4.2易受电离层的影响
白天中午，受电离层干扰大，公用卫星比较少，因而初始化时间比较长甚至不能初始化，也就没法进行测量工作。根据我们的实际经验，每天中午12-13点时，受电离层干扰最大，RTK测量很难得到固定解。
4.3在时间方面面临的问题
如果在某天测量时整天都面临着障碍物密集、遮挡物较多的问题干扰，数据链电台信号在传输过程中受外界环境影响衰减严重，即使得到了许多的数据，也会测量误差超限，一般得到的都是假值，所以这是测量时的一大难题，要想解决它，必须选用初始化能力强，测量时所检测的时间短，高效快速的得到有用数据的GPS-RTK测绘机型。
5 结论
随着科技的发展与时代的进步，地质勘察测绘工作面临着越来越多的难题与挑战，以前的传统的测量技术已经不能满足如今新的社会时代需求了。为了解决这些困难，一项新兴技术GPS-RTK测绘技术已经逐渐的深入到地质勘查这个领域中，使得地质勘察测绘具有很大的便利性，许多以前很难解决的问题与挑战也就随之迎刃而解。这是地质勘察测绘的一次革命性的技术革新，颠覆了传统的测量模式。实时动态RTK能实时得出所在位置的空间三维坐标，这种技术非常适合地质勘察测量工作，它将会在地质勘察测绘中具有广阔的应用前景。
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论文作者:朱昆
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/8
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