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摘要:在进行地质勘查工作中,其中最为基础的一项工作即是地质测绘,要有效保障地质勘探的水平,则离不开高质量的地质测绘成果。在GNSS技术的不断应用发展中,地质测绘领域也逐渐对RTK技术有了越来越广泛的应用,并不断推动了地质测绘的向前发展,提高了测绘的效率与质量,为地质测绘水平的不断提升打下了坚实的基础。
关键词:RTK技术;地质测绘;应用
随着时代的发展与社会的进步,人们对自然的改造有了更强的主观能动性,尤其是不断探索出更多资源的利用与发展。在人们不断改造自然和应用资源的过程中,就需要对地质进行勘测。随着科学技术的发展,计算机信息技术也被广泛应用到了地质测绘中,开始出现了各种先进的勘探仪器,有效提升了整个地质测绘的技术水平。因此,本文将重点探讨RTK技术在地质测绘中的具体应用。
1.RTK技术及这种技术的优势特点
1.1对RTK技术的概述
RTK是Real Time Kine-matic的缩写,也即是实时差分定位技术。RTK这种测量系统的组成主要包括两个核心技术:GNSS测量技术和数据传输技术。在GNSS测量过程中,要获取高精度的测量成果,那么则必须利用载波相位观测才可实现,而RTK技术正是一种具有载波相位观测功能的实时动态定位技术,利用这种技术可实现快速提供测站点在指定坐标系中三维定位结果,而且精度可以达到厘米级。在RTK的作业模式下,基准站把其观测的星历数据借助数据链的作用传输至流动站,流动站再利用数据链来接收基准站的数据,并对GNSS观测的数据予以采集并完成数据的实时处理,可实现高效率地完成精度在厘米级的定位结果。流动站工作时的状态即是运动状态,同时也可以处于静态,而且也可在动态条件下直接开机,当流动站在动态条件下时,可完成整周模糊度的搜索求解(如图1)。
图1
1.2 RTK技术的主要优势特点分析
1.2.1可有效降低作业条件要求
RTK技术的应用,不需要两点间满足光学通视的要求,只需达到满足“电磁波通视”和对天基本通视,所以这种RTK技术相较于传统测量,其不会因为气候、季节、通视条件或能见度产生太大的影响或限制,而传统测量因地形因素等导致的难通视地区,如果满足了RTK技术的基本工作要求,也可实现高精度的定位作业。
1.2.2RTK技术有更高的作业效率
对于一般的地形地势,高质量的RTK设站一次可完成的测区是10km半径大小的范围,而这与传统测量相比,缩减了测量中所需要控制点的数量,也无需进行多次的仪器搬动,只需要通过一个人的操作,即可在几秒钟得到一点坐标,作业速度相当快,人的劳动强度也不大,从根本上提升了测量的效率与质量。
1.2.3 RTK作业的自动化、集成化高,测绘功能强大
RTK技术可有效完成测绘的内外作业。流动站通过内装式软件控制系统的应用,不需要人工操作即可完成各种不同测绘功能,大大减少了各种人工的辅助测量,提高了测量的精准度。
2.RTK技术在地质测绘中的应用分析
2.1RTK技术在地形测量中的应用
在进行地质勘探的过程中,其作业面积通常都非常大,一般从几十平方公里到上百平方公里不等,而且勘探作业普遍是在地形比较复杂的山区,山区里的雨雾天气比较多,而且植被十分茂密,气候因素变化多端,因此通视条件也不佳。应用全站仪来对地形进行测量的难度相对更大。在这种情况下,应用RTK技术来完成地形测量,可有效弥补全站仪测量的不足与缺陷,并且仅仅通过一台基准站即可使多台流动站同时进行工作,在这个过程中还可以重复利用基准站的位置,减少了过去流动站每次作业都要校三个以上的控制点。在 1:2000的地形图测量过程中,每台流动站通过配备两名工作人员即可完成一天测量0.5—1.5km2的成果,这样不仅提高了地形测量的精度,同时也使得测量效率更高。
2.2放样
在地质勘探工程中的野外工作部分,最为核心的内容即是钻探,这将直接关系到地质勘探是否成功的关键内容。因此,这就要求钻孔的放样必须具备符合要求的精度与进度。利用RTK技术放样无需搬站,而且不会出现误差的积累,因此这种RTK技术主要适用于大范围、钻孔布设稀疏的地质勘探工程测量。在地质测绘的钻孔放样过程中,RTK技术可根据1:10000地形图来放样,在地形图上标出钻孔的位置,再通过RTK技术进行现场测定钻孔,这样即可有效提升放样的效率。
2.3剖面测量
如果利用传统剖面的测量方法,那么则要求全站仪应架设在剖面线上,且要求剖面线上必须通视,这对于测量植被发育地区或地形变化大的地区并不适用。而RTK测量技术可实现测量、放样于一体的应用,可在放样中测量,同时一方面可进行点放样,另一方面也可完成线放样。在进行剖面测量的过程中,可通过剖面线的两个端点来完成线放样,在走至剖面线上时可直接对数据进行采集。
3.RTK技术的定位精度分析和测量误差源
RTK技术测量结果所得到的测量结果互差都在厘米级,其中,最大的互差是1.4cm,最小的互差则是0.2cm。因此,利用RTK技术可以保障其测量点位精度在厘米级,与地质测量要求一致。RTK技术进行测量产生的误差因素包括RTK设备、测量时的环境、测量技术以及用户的专业技能水平等,在观测时要结合这些影响误差的因素来采取相对应的措施来尽量减少误差。因RTK技术在测量中也会存在点位坐标漂移的误差,当RTK技术在测量中按照其具体的设计要求作业时,距离、测回数都符合设计要求的情况下,如果仍然存在测点超限,此时解决办法主要是通过减小测距和增加测回数(如图2)。
图2
4.在RTK技术操作中的注意事项
4.1应摸清仪器的特性特点
在使用RTK技术之前,应通过多种不同条件下的多次试验工作,来对仪器的不同特性进行了解和掌握,例如RTK是否能达到其测量的精度,还有不同条件下其测量误差,并掌握到仪器达到稳定性的条件等,只有如此才能在实际应用中发挥RTK技术的有效作用。
4.2选择合适的基准位置和作业时间
基准站的设置,应尽可能在点位相对高的控制点上,这样即可提高卫星信号和数据链信号的接收效果,而且其控制点间的距离应比RTK有效作业半径的2/3倍小。在作业时间的选择上,从下载的星历文件中对测区的卫星分布情况予以了解,然后设立出合理的作业方案,注意不可在卫星信号盲区和中午电离层干扰大的时间段进行作业。
结束语:
综上所述,在地质测绘中应用这种RTK技术,可有效提升测绘的精准度,而且测绘的结果也更加科学合理,并通过这种技术提高测绘的工作效率,减少人员的工作强度。因此,必须重视这种RTK技术的应用与开发,使其在更多领域发挥更重要的作用。
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论文作者:李素萍
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/19
标签:测量论文; 技术论文; 作业论文; 地质论文; 流动站论文; 剖面论文; 地形论文; 《防护工程》2017年第26期论文;