浅析RTK测量对地质物理勘探测绘方法的影响论文_刘海波

浅析RTK测量对地质物理勘探测绘方法的影响论文_刘海波

黑龙江省煤田地质物测队 黑龙江哈尔滨 150046

摘要:随着地质勘查事业的快速发展,对地质测绘的要求也越来越高。本文主要分析了RTK测量技术在地质勘查工作中的应用,对其在地质勘查中的现实意义进行了探讨。

关键词:RTK 地质勘探测量 应用

地质测绘是地质勘探工程中一项非常重要的基础性工作,直接关系到整项勘探工作的最终成效。随着我国地质勘探水平的不断提升,地质测绘技术呈现出自动化、实时化、数字化、多功能化发展趋势趋势。从上个世纪90年代起,全球定位技术逐步兴起,因其具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,广泛应用于不同领域。特别是RTK实时动态定位技术的发展与进步,使传统的测量工作产生了革命性变化。RTK技术也经过多年的应用,已成熟完善起来,改变了传统的地质勘探工程测量方法。

一、RTK的使用原理

RTK(Real Time Kinematic)技术又称载波相位动态实时差分技术,它能够实时地提供测量点在指定坐标系中的三维坐标(算,Y,z),并能够达到厘米级的精度。由于RTK技术在野外作业时能够实时提供测量点的三维坐标,具备灵活、快速、省时、省力及精度高等优点,能极大地提高工作效率。目前,该技术已广泛应用于地质勘探测量、地形测量、航空摄影测量、地籍测量、勘界与征地测量、工程测量等各个领域。

RTK系统主要包括三部分:基准站、流动站和应用软件。RTK测量技术为测量工作的高效率和可靠性提供了保障,对测量技术的普及和发展和具有重要的意义。

二、RTK技术在地质测绘中的应用

地质勘探测量是地质勘探工作中的一个重要组成部分,是地质勘探的基础工作。使用RTK测量定位技术,可以快速高效完成地质勘探中的控制测量、工程点布设测量、勘探线测量及物探测量等工作。

2.1 物探工程控制测量

控制测量一直是各类传统测量工作的基础和保障。先控制后碎部,是测绘的基本顺序。RTK技术以其测量精度高、速度快正逐步替代常规控制测量方式而成为各类地质勘探控制网建立的主要手段。

2.2 物探激发点的布设

在采用全站仪等传统的测量方法时,需要布设大量不同等级的测量控制点以减少各类地物对观测视线的遮挡和阻碍。而使用RTK技术在大量节省人力物力的同时,使测量作业人员从繁重的体力劳动中解放出来,可以快速完成项目的物理点布设工作。首先,在勘查项目区首级控制网的基础上,合理确定勘探区内物理点的地理分布;然后只需将设计物理点坐标输入到移动站手簿上,利用RTK的放样功能把物理点布设到实地。

2.3 物探检波线测量

物探工作的基础是布设物探网,在勘探区内运用测量的方法,沿直线方向布设一系列等距离的物探观测点,即布设物探网。过去物探测网布设工作主要是由专业测量人员用经纬仪或全站仪来进行作业,这种传统方法会增加很大的项目成本,且费力费时。如遇到房屋,树木等障碍物,需要频繁的迁站,野外工作效率大大降低,而利用RTK的线放样功能是很容易办到的,采用RTK的放样功能仅需一人就能完成勘探线测量工作, 不但减少误差积累的影响,而且其工作效率也大大得到提高。首先把设计好的基线或测线点输入到RTK移动站手簿上,然后由测绘人员利用流动站将设计点位放样到实地,在地面上做好标志。

三、RTK测量技术在项目中的实例

测区位于新疆塔城地区和布克赛尔蒙古自治县,距县城25km,调查区西部有217国道通过,交通条件较为便利

根据《新疆和布克赛尔县巴音托哈煤炭资源调查二维地震设计》要求,利用已知国家等级三角点加密GPS控制网,经检核,完全符合二维地震勘探的要求。其布网形式为:通过静态测量的方式建立了一个GPS网。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该网采用三个国家三角点和能够覆盖工区的四个新点联测。经过外业观测和室内网平差处理,在本工区所建GPS控制网各项技术指标满足规范要求。所发展的加密控制点分布均匀,能够满足RTK施工和进一步发展参考站的要求。

1)施工方法为RTK实时放样

2)内业计算测线的理论坐标,通过传输软件上传至手簿,进行外业实测。

3)炮、检点遇较小障碍需要少量偏移时,要求检波点沿测线方向不大于道距的1/10,即不超过2.5m;垂直测线的方向不大于道距的1/4,即均不超过6.25m;炮点的偏移要求沿测线 方向不大于道距的1/10,即不超过2.5m;垂直测线的方向不大于1/2道距,即不超过12.5m。

4)为确保RTK放样物理点可靠,应根据工区内无线电信号的干扰情况,选择建立数据通信链的最佳电台频率。

5)实时差分流动站距参考站的距离不超过20km。

通过项目中RTK测量技术的使用,保证了测量精度,减轻了测量人员劳动强度,提高了生产效率。

四、常见问题的思考

RTK野外作业时虽然有速度快、精度高的优势,但受一系列技术和观测条件的影响,也具有它的缺点和不足。因为如果缺少必要的检核条件,如果测量作业人员操作失误或某些技术问题处理不当,都将会给测量成果带来严重影响。因此,相较于静态控制测量+全站仪放线,RTK对测量作业人员提出了更高的要求。

4.1 RTK测量误差来源和精度分析

RTK测量误差包括同距离有关的误差和同测站有关的误差。同距离有关的误差包括电离层误差、对流层误差和轨道误差,该部分误差将随移动站至基准站的距离增大而加大,故RTK测量时应对作业半径加以限制。与测站有关的误差包括多路径误差、天线相位中心变化、信号干扰和气象因素影响等,该部分误差可通过各种校正方法和有效技术措施予以削弱。与传统的全站仪相比,使用RTK技术能显著地提高地质勘探工程测量精度。如在地质工程点定位测量时, RTK直接在高等级控制点下工作,大大降低测量点位的累积误差。

4.2基准站和流动站的设置

利用RTK进行地质勘探工程测量,基准站的设置特别重要。一,距易产生多路径效应的地物(如高大建筑、树木、和易积水地带)的距离应大于200米;二,应有10º以上的地平高度角的卫星通视条件;三,距微波站,无线电发射台、高压线穿越地带等电磁干扰区距离应大于200米;四,避开采矿区、铁路、公路等易产生震动的地带。

流动站的设置要特别注意以下几点:一是坐标七参数的选择使用对测量精度的影响非常大,因此基准站和流动站的各项参数设置必须保持一致;二是流动站要始终保持与基准站的数据链连接,如果作业范围超过了基准站的有效工作半径,会使测量成果的精度大大降低;三是流动站设置时必须注意对中整平和输人数据的准确性;四是在山区会存在不同程度的高程异常,因此需要尽可能多的联测测区的高等级水准点,加强检核,以有效降低高程异常对测量成果的精度影响。

五、结语

RTK从根本上改变了测量工作的传统作业方法,为地质勘探工程测量提供了十分有力的技术支撑和保障。RTK在地质工程测量能有效的改变传统测量工作的弊端,缩短作业时间,降低劳动强度,提高测量成果精度,极大的提升测绘行业的自动化建设水平。

参考文献

[1]贾桂宝,容金宏,席玉国.RTK测量对传统大地测绘方法的影响及精度分析[J].《测绘与空间地理信息》2017

[2][1]孟庆森,赵成.GPS-RTK 在地质工程测量中的应用[J].吉林地质.2007(2).

[3]邸国辉,刘幼华,陈汉文.RTK测量的精度和可靠性分析[J].地理空间信息,2007

论文作者:刘海波

论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/21

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