论GPS,RTK在地质矿产测量中的应用

摘要：本文从GPS-RTK技术概述出发，对GPS-RTK技术的定位模式进行分析，探讨了GPS-RTK技术在矿区地形测量、矿区控制测量中的应用，并举例讨论了GPS-RTK技术的定位精度，具有一定借鉴效果。

关键词：GPS-RTK地质矿产测量测量精度应用

1 GPS-RTK技术概述

GPS又称为全球卫星定位系统，能够在地球表面百分之九十八的区域提供定位、测速、时间测量等，在许多领域得到广泛的应用。GPS-RTK作为一种新型的测量技术，由于该技术具有较高的测量精度，被应用于地质勘察外业作业中，能够在静态、快速静态、动态测量中获得实时的厘米级定位精度测量结果，GPS-RTK测量技术现已成为地质勘察中不可或缺的重要测量工具。GPS-RTK系统组成部分包括GPS信号接收部分、实时数据传输部分、实时数据处理部分，具有作业速度快、操作方便、价格适宜、测量精度高、缩短作业时间等优点，适用于工程放样、地形测图、控制测量中。

2 GPS-RTK技术的定位模式

GPS-RTK技术有助于提高测量工作效率和测量精度，为地质勘察工作提供了先进的技术支持，对我国社会经济而言，有着深远的意义。现阶段GPS-RTK技术的定位模式可分为快速静态定位模式、准动态定位、动态定位，下面对这三种定位模式做出具体说明。

2.1 快速静态定位模式

快速静态定位模式的作业方法是在测站点中部选择合适的一个基准站，配置一台可连续跟踪可见性卫星的接收设备，可观测的卫星应大于五颗，另一台接收机为流动站，每到一站点对其观测一定时间，流动站与基准站距离不宜超出十五千米。快速静态定位模式具有测量精度高、速度快的优点，但不足之处是二台接收机在同时工作时，过于分散，难以保证设备的可靠性，该模式适用于加密测量、控制测量、地籍测量、工程测量等作业中。

2.2 准动态定位

准动态定位的作业方法是在已知测站设置GPS接收机作为一个基准站，可连续跟踪可见性卫星，在起始站点由流动性接收机对超过五颗的可见性卫星，连续观测一至两分钟，并同步收集各大观测站点的既往数据，收集数据时间明显优于快速静态定位模式，但操作要求较高，定位基线误差不超过两毫米，适用于开阔区域的工程定位、加密控制测量、剖面测量、碎部测量、线路测量等。

2.3 动态定位

动态定位是将已知测站设置GPS接收机作为一个基准站，并建立数据链，对所有可见性卫星进行连续跟踪，由数据链传输实时收集数据至移动接收站，流动站再通过基准站向移动接收站反馈的数据经数据链接收，根据分析与观测定时的采样信息作出处理，获得精度高的测量结果。此种模式定位精度为厘米级，适用于地形图测绘、横断面测量、中桩测量、纵断面地面线测量等测量作业中。

3 GPS-RTK技术在地质矿产测量中的应用

3.1 在矿区地形测量中GPS-RTK技术的应用

在矿区地形测量中需要用到大比例的地形图，勘察地区环境比较复杂，大都处于偏远的山区、森林中，且视野通畅性不好，若使用一般的测量仪器开展测量作业，就要选取视野开阔的地段测量碎部点，这样一来必然耽误了测量时机，难以保证测量效率，进一步延长作业时间。采用GPS-RTK技术在矿区地形测量中，对通视条件、测定点位无特殊要求，由一人就可完成所有测量工作，工作效率得到大幅提高，具体的测量流程如下，由一位测量人员携带GPS-RTK系统在测定的碎部点输入特征编码静止两秒并将收集的数据记录，得到理想的点位精度，将地区的地形点位测定输入测图软件中，就可获得地形图。随着时代与经济的发展，矿山开采改变了其地表环境，控制点易于受到破坏，测量人员还需不断更新地形图，矿区地形信息有助于为矿区资源环境整治、矿区储量管理、矿区开采监督、矿区规划建设等提供依据。在矿区地形测量中应用GPS-RTK技术不仅能够获得精度较高的地形点位测量结果，提高了外业作业效率，还能在内业对地形图进行补测与修测，提供及时的完整的矿区地图信息。

3.2 在矿区控制测量中GPS-RTK技术的应用

地质矿产勘查测量基于1980西安坐标系、1954北京坐标系、WGS84坐标系上开展坐标定位，RTK作业时需明确坐标位置，因此，还需及时调整坐标系。在GPS-RTK测量技术作业的过程中，会自动记录控制点平面坐标、高程值等数据并进行测算，获得每一个控制点的水平及垂直残差，当平面坐标、高程值误差值控制在两厘米左右，就可记录数据，每隔二十秒即可获得误差较小的测量数据，这时作业人员可无需操作，工作效率得到提高。采用GPS-RTK技术在矿区控制测量中，获得的数据均符合相关地质矿产勘查测量要求的标准值内，即最弱点点位误差上下浮动不超过五厘米的要求，GPS-RTK技术可用于矿区控制测量中，且测量精度较高，作业速度快。

3.3 GPS-RTK技术定位精度分析

GPS-RTK技术具有定位精度高、操作方便、作业速度快的优点，在地质矿产勘查测量中得到大量的使用，为了验证GPS-RTK技术的定位精度，本次以某县矿区为例，该矿区地处平原，通视条件良好，采用静态GPS模式、GPS-RTK技术分别测量该矿区十二个E级GPS控制点后，获得两组不同的测量结果，将这两组测量结果进行对比观察，控制点坐标结果综合对比见表1。

如表1所示，GPS-RTK技术测量的点位平面误差、高程误差上下浮动不超过两厘米，GPS-RTK技术测量精度较高，实践证实GPS-RTK技术能够替代图根控制测量，值得在地质矿产勘查的测量工作中得到推广和应用。

4 结束语

综上所述，随着时代与科技的飞速发展，在地质勘察工作中GPS-RTK技术凭借自身独特的优势得到广泛的应用，有助于减轻作业人员负担，提高工作效率。但GPS-RTK技术在实际应用中，存在许多的不足，易于受到天气、卫星、数据链传输等情况的影响，难以保证测量精度，还需工作人员在实际的工作中，加强对GPS-RTK技术的创新与改进，为地质矿产勘察工作奠定良好的基础，为我国能源事业的发展作出贡献。

参考文献：

[1]宋洪亭，陈洪霞.GPSPTK技术在地质矿产勘查测量中的应用[J].科技创新导报，2013(31).

[2]铁占琦.GPS RTK技术在地质矿产勘查测量中的应用[J].河南科技，2011(7).

[3]南亲江，丁莉东.GPS-RTK在地质勘探工程测量中的应用[J].能源技术与管理，2008(6).

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