【摘 要】GPS RTK即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)衛(wèi)星全球定位技術(shù)的簡(jiǎn)稱,它是通過(guò)一臺(tái)基準(zhǔn)站和若干臺(tái)移動(dòng)站組成的測(cè)量系統(tǒng),基準(zhǔn)站和移動(dòng)站之間使用無(wú)線數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行連接。移動(dòng)站以基準(zhǔn)站的已知數(shù)據(jù)獲得改正參數(shù),基準(zhǔn)站和移動(dòng)站同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)得到測(cè)量數(shù)據(jù),基準(zhǔn)站同時(shí)又把測(cè)量修正參數(shù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)鏈傳送給移動(dòng)站,使移動(dòng)站測(cè)量數(shù)據(jù)得到改正而獲得所需要的測(cè)量成果,這樣移動(dòng)站就可以實(shí)時(shí)、方便、快捷的進(jìn)行各種測(cè)量工作。GPS RTK數(shù)據(jù)處理實(shí)際上是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的單基線處理過(guò)程。
1 引言
GPS RTK在地質(zhì)工程測(cè)量工作中的應(yīng)用地質(zhì)勘探工程測(cè)量是地質(zhì)找礦工作的一個(gè)重要組成部分,它的主要任務(wù)一是為地質(zhì)設(shè)計(jì)和研究地層構(gòu)造提供測(cè)繪資料;二是根據(jù)地質(zhì)勘探工程設(shè)計(jì),在實(shí)地定線、布設(shè),始出施工位置和掘進(jìn)方向;三是定位工程點(diǎn),為編成地質(zhì)報(bào)告和儲(chǔ)量計(jì)算提供有關(guān)資料。地質(zhì)勘探工程測(cè)量的主要內(nèi)容包括礦區(qū)控制測(cè)量、地形測(cè)量、布設(shè)工程點(diǎn)測(cè)量、勘探線剖面測(cè)量、地質(zhì)工程點(diǎn)定位測(cè)量、勘探坑道測(cè)量、貫通測(cè)量、物化探測(cè)量等8方面。除勘探坑道測(cè)量和貫通測(cè)量外(坑道內(nèi)收不到衛(wèi)星信號(hào) ),其他 6項(xiàng)測(cè)量工作GPS RTK都可以直接完成。
2 TK測(cè)量技術(shù)的主要特點(diǎn)是
�。�1）一個(gè)以上已知控制點(diǎn)即可工作,這在礦區(qū)周圍已知控制點(diǎn)破壞嚴(yán)重、資料不好收集的情況下不致影響工作;（2）直觀快捷,可以實(shí)時(shí)觀測(cè)、記錄、使用測(cè)量數(shù)據(jù),無(wú)須再進(jìn)行復(fù)雜的平差計(jì)算;（3）精度高,其測(cè)量成果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于導(dǎo)航型手持機(jī)的測(cè)量精度、可以達(dá)到厘米級(jí),完全可以達(dá)到除高等級(jí)控制測(cè)量外的所有測(cè)量工作的需要;（4）目前該技術(shù)還具有一定的局限性.受無(wú)線通訊技術(shù)的限制,目前市場(chǎng)出售的多數(shù)品牌的GPSRTK數(shù)據(jù)鏈連接最大可達(dá)到二、三十公里,一般只在10公里左右,山區(qū)根據(jù)地形情況則作用距離更近。隨著移動(dòng)通信技禾、衛(wèi)星差分(星鏈)、網(wǎng)絡(luò)RTK等新技術(shù)在GPSRTK測(cè)量工作中的應(yīng)用,GPS RTK將擁有更廣的發(fā)展前景。
2.1 礦區(qū)控制測(cè)量
礦區(qū)控制測(cè)量一般都是根據(jù)礦區(qū)作業(yè)面積在國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)之上做首級(jí)控制,在礦區(qū)作業(yè)面積不太大的情況下,一、二級(jí)小三角點(diǎn)或?qū)Ь�點(diǎn)即可滿足要求。根據(jù)GPSRTK的厘米級(jí)精度指標(biāo) ,它完全可以滿足一般礦區(qū)的控制測(cè)量需要。吉林省國(guó)家控制點(diǎn)分布比較密集均勻,我們?cè)谑褂肎PSRTK測(cè)量過(guò)程中 ,有相當(dāng)一部分工作是在國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站,直接進(jìn)行各種工程測(cè)量,在礦區(qū)國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)不能滿足需要時(shí),利用GPS RTK發(fā)展布設(shè)礦區(qū)控制點(diǎn)即可滿足各種地質(zhì)工程測(cè)量的需要。實(shí)踐證明各項(xiàng)精度指標(biāo)完全符合有關(guān)規(guī)范的要求。
2.2 地形測(cè)量
在地質(zhì)找礦所需要的大比例尺地形測(cè)圖的工作中,在地形條件較好的情況下(主要指相對(duì)高差較小、坡度不陡,接收衛(wèi)星信號(hào)好無(wú)線連接無(wú)死角),可直接利用GPSRTK采集測(cè)量數(shù)據(jù)。否則,在地形條件較差的情況下,可利用RTK GPS配合全站儀等其他測(cè)量?jī)x器采集測(cè)量數(shù)據(jù)。無(wú)論那種方法,與傳統(tǒng)測(cè)量方法相比,都大大提高了工作效率和測(cè)圖精度。
2.3 工程點(diǎn)布設(shè)
在工程點(diǎn)布設(shè)精度要求較高、導(dǎo)航型手持GPS不能滿足需要的情況下,只有GPSRTK能擔(dān)此重任。我們把設(shè)計(jì)工程點(diǎn)坐標(biāo)輸人到掌上機(jī)上,然后利用GPS RTK的放樣功能,把點(diǎn)位布設(shè)到實(shí)地。其他如GPS的靜態(tài)測(cè)量、后差分測(cè)量都無(wú)此功能,無(wú)法完成工程點(diǎn)布設(shè)任務(wù)。
2.4 勘探線剖面測(cè)量
在所有的GPS測(cè)量中,只有GPSR TK能 完 成 勘 探 線 剖 面 測(cè) 量 任 務(wù) 。一 是 GPSRTK的線放樣功能可確保觀測(cè)點(diǎn)在設(shè)計(jì)剖面線上不偏移;二是可保證觀測(cè)地形點(diǎn)的高程精度。而靜態(tài)和后差分無(wú)法直接確定剖面線位置,導(dǎo)航型手持GPS高程測(cè)量又木準(zhǔn)確。
2.5 地質(zhì)工程點(diǎn)定位測(cè)量
使用GPS RTK進(jìn)行地質(zhì)工程點(diǎn)定位測(cè)量非常方便,只要在離工區(qū)十?dāng)?shù)公里以內(nèi)找到國(guó)家控制點(diǎn)(這在吉林省是不難辦到的)即可開(kāi)始工作,如果控制點(diǎn)離工區(qū)較遠(yuǎn),利用RTK測(cè)量方法發(fā)展一到二級(jí)將控制點(diǎn)引到工區(qū)也是很容易的事情。工作時(shí)選擇有利地形架設(shè)好基準(zhǔn)站,移動(dòng)站既可對(duì)各地質(zhì)工程點(diǎn)進(jìn)行逐一測(cè)量。
2.6 物化探測(cè)量
物化探工作,一般都是先在測(cè)區(qū)內(nèi)運(yùn)用測(cè)量的方法,沿直線方向布設(shè)一系列等距離或者按一定規(guī)律分布的物化探觀測(cè)點(diǎn)或取樣點(diǎn),即布設(shè)物化探網(wǎng)。利用GPSRTK的線放樣功能是很容易辦到的 ,首先把設(shè)計(jì)好的基線或測(cè)線點(diǎn)輸人到GPS RTK掌上機(jī),然后利用GPS線放樣方法將設(shè)計(jì)點(diǎn)位布設(shè)到實(shí)地。
3 基于GPS RTK的地質(zhì)工程測(cè)量應(yīng)用
3.1 設(shè)置好基準(zhǔn)站�；鶞�(zhǔn)站應(yīng)設(shè)置在地勢(shì)較高通訊條件較好的地點(diǎn)上,根據(jù)測(cè)區(qū)的自然地理?xiàng)l件和工作范圍,在基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間數(shù)據(jù)鏈連接最好的點(diǎn)位上設(shè)置基準(zhǔn)站,在國(guó)家已知控制點(diǎn)不能滿足工作需要時(shí),可用RTK單點(diǎn)定位方法發(fā)展已知點(diǎn),其精度完全可以滿足工作需要。
3.2 移動(dòng)站工作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn) :一是基準(zhǔn)站和移動(dòng)站的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置必須保持一致;二是移動(dòng)站要始終保持與基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)鏈連接;三是移動(dòng)站設(shè)置時(shí)必須注意對(duì)中整平和輸人數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;四是線放樣時(shí)線上偏移距不能過(guò)大,遇復(fù)雜地形偏移過(guò)大時(shí)應(yīng)做好標(biāo)志以保證地質(zhì)工作人員準(zhǔn)確找到點(diǎn)位標(biāo)志,只有這樣才能保證測(cè)量的精度。
3.3 使用GPSR TK測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)工程測(cè)量是測(cè)量工作的一大進(jìn)步,他從根本上改變了測(cè)量工作的傳統(tǒng)作業(yè)方式。
總之,與傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀視距、全站儀光電測(cè)距相比,使用GPSR TK測(cè)量系統(tǒng)提高了地質(zhì)工程測(cè)量精度。在測(cè)網(wǎng)和剖面布設(shè)時(shí)基本消除了網(wǎng)線偏移和網(wǎng)閉合差,只存在很小的個(gè)點(diǎn)的離差,在地質(zhì)工程點(diǎn)定位測(cè)量時(shí),由于直接在高等級(jí)控制點(diǎn)下工作,大大降低了測(cè)量點(diǎn)位的累積誤差,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。在林區(qū)作業(yè)時(shí),基本避免了砍伐樹(shù)木,減少了與林業(yè)部門的行業(yè)糾紛和毀林賠償,同時(shí)也縮短了測(cè)量工作進(jìn)程;降低了測(cè)量工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短了作業(yè)時(shí)間。為我們今后的地質(zhì)工程測(cè)量工作和其他測(cè)量工作提供了十分有力的條件;促進(jìn)了找礦工作的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]城市測(cè)量規(guī)范CJJ 8-99[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
[2]全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程..工業(yè)出版社 .
[3]全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范GB/T18314-2001[S].
[4]劉大杰 ,施一民 .全球定位系統(tǒng) (GPS)的原理與數(shù)據(jù)處理[M].同濟(jì)大學(xué)出版社,1 9 9 6 .
1 引言
GPS RTK在地質(zhì)工程測(cè)量工作中的應(yīng)用地質(zhì)勘探工程測(cè)量是地質(zhì)找礦工作的一個(gè)重要組成部分,它的主要任務(wù)一是為地質(zhì)設(shè)計(jì)和研究地層構(gòu)造提供測(cè)繪資料;二是根據(jù)地質(zhì)勘探工程設(shè)計(jì),在實(shí)地定線、布設(shè),始出施工位置和掘進(jìn)方向;三是定位工程點(diǎn),為編成地質(zhì)報(bào)告和儲(chǔ)量計(jì)算提供有關(guān)資料。地質(zhì)勘探工程測(cè)量的主要內(nèi)容包括礦區(qū)控制測(cè)量、地形測(cè)量、布設(shè)工程點(diǎn)測(cè)量、勘探線剖面測(cè)量、地質(zhì)工程點(diǎn)定位測(cè)量、勘探坑道測(cè)量、貫通測(cè)量、物化探測(cè)量等8方面。除勘探坑道測(cè)量和貫通測(cè)量外(坑道內(nèi)收不到衛(wèi)星信號(hào) ),其他 6項(xiàng)測(cè)量工作GPS RTK都可以直接完成。
2 TK測(cè)量技術(shù)的主要特點(diǎn)是
�。�1）一個(gè)以上已知控制點(diǎn)即可工作,這在礦區(qū)周圍已知控制點(diǎn)破壞嚴(yán)重、資料不好收集的情況下不致影響工作;（2）直觀快捷,可以實(shí)時(shí)觀測(cè)、記錄、使用測(cè)量數(shù)據(jù),無(wú)須再進(jìn)行復(fù)雜的平差計(jì)算;（3）精度高,其測(cè)量成果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于導(dǎo)航型手持機(jī)的測(cè)量精度、可以達(dá)到厘米級(jí),完全可以達(dá)到除高等級(jí)控制測(cè)量外的所有測(cè)量工作的需要;（4）目前該技術(shù)還具有一定的局限性.受無(wú)線通訊技術(shù)的限制,目前市場(chǎng)出售的多數(shù)品牌的GPSRTK數(shù)據(jù)鏈連接最大可達(dá)到二、三十公里,一般只在10公里左右,山區(qū)根據(jù)地形情況則作用距離更近。隨著移動(dòng)通信技禾、衛(wèi)星差分(星鏈)、網(wǎng)絡(luò)RTK等新技術(shù)在GPSRTK測(cè)量工作中的應(yīng)用,GPS RTK將擁有更廣的發(fā)展前景。
2.1 礦區(qū)控制測(cè)量
礦區(qū)控制測(cè)量一般都是根據(jù)礦區(qū)作業(yè)面積在國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)之上做首級(jí)控制,在礦區(qū)作業(yè)面積不太大的情況下,一、二級(jí)小三角點(diǎn)或?qū)Ь�點(diǎn)即可滿足要求。根據(jù)GPSRTK的厘米級(jí)精度指標(biāo) ,它完全可以滿足一般礦區(qū)的控制測(cè)量需要。吉林省國(guó)家控制點(diǎn)分布比較密集均勻,我們?cè)谑褂肎PSRTK測(cè)量過(guò)程中 ,有相當(dāng)一部分工作是在國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站,直接進(jìn)行各種工程測(cè)量,在礦區(qū)國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)不能滿足需要時(shí),利用GPS RTK發(fā)展布設(shè)礦區(qū)控制點(diǎn)即可滿足各種地質(zhì)工程測(cè)量的需要。實(shí)踐證明各項(xiàng)精度指標(biāo)完全符合有關(guān)規(guī)范的要求。
2.2 地形測(cè)量
在地質(zhì)找礦所需要的大比例尺地形測(cè)圖的工作中,在地形條件較好的情況下(主要指相對(duì)高差較小、坡度不陡,接收衛(wèi)星信號(hào)好無(wú)線連接無(wú)死角),可直接利用GPSRTK采集測(cè)量數(shù)據(jù)。否則,在地形條件較差的情況下,可利用RTK GPS配合全站儀等其他測(cè)量?jī)x器采集測(cè)量數(shù)據(jù)。無(wú)論那種方法,與傳統(tǒng)測(cè)量方法相比,都大大提高了工作效率和測(cè)圖精度。
2.3 工程點(diǎn)布設(shè)
在工程點(diǎn)布設(shè)精度要求較高、導(dǎo)航型手持GPS不能滿足需要的情況下,只有GPSRTK能擔(dān)此重任。我們把設(shè)計(jì)工程點(diǎn)坐標(biāo)輸人到掌上機(jī)上,然后利用GPS RTK的放樣功能,把點(diǎn)位布設(shè)到實(shí)地。其他如GPS的靜態(tài)測(cè)量、后差分測(cè)量都無(wú)此功能,無(wú)法完成工程點(diǎn)布設(shè)任務(wù)。
2.4 勘探線剖面測(cè)量
在所有的GPS測(cè)量中,只有GPSR TK能 完 成 勘 探 線 剖 面 測(cè) 量 任 務(wù) 。一 是 GPSRTK的線放樣功能可確保觀測(cè)點(diǎn)在設(shè)計(jì)剖面線上不偏移;二是可保證觀測(cè)地形點(diǎn)的高程精度。而靜態(tài)和后差分無(wú)法直接確定剖面線位置,導(dǎo)航型手持GPS高程測(cè)量又木準(zhǔn)確。
2.5 地質(zhì)工程點(diǎn)定位測(cè)量
使用GPS RTK進(jìn)行地質(zhì)工程點(diǎn)定位測(cè)量非常方便,只要在離工區(qū)十?dāng)?shù)公里以內(nèi)找到國(guó)家控制點(diǎn)(這在吉林省是不難辦到的)即可開(kāi)始工作,如果控制點(diǎn)離工區(qū)較遠(yuǎn),利用RTK測(cè)量方法發(fā)展一到二級(jí)將控制點(diǎn)引到工區(qū)也是很容易的事情。工作時(shí)選擇有利地形架設(shè)好基準(zhǔn)站,移動(dòng)站既可對(duì)各地質(zhì)工程點(diǎn)進(jìn)行逐一測(cè)量。
2.6 物化探測(cè)量
物化探工作,一般都是先在測(cè)區(qū)內(nèi)運(yùn)用測(cè)量的方法,沿直線方向布設(shè)一系列等距離或者按一定規(guī)律分布的物化探觀測(cè)點(diǎn)或取樣點(diǎn),即布設(shè)物化探網(wǎng)。利用GPSRTK的線放樣功能是很容易辦到的 ,首先把設(shè)計(jì)好的基線或測(cè)線點(diǎn)輸人到GPS RTK掌上機(jī),然后利用GPS線放樣方法將設(shè)計(jì)點(diǎn)位布設(shè)到實(shí)地。
3 基于GPS RTK的地質(zhì)工程測(cè)量應(yīng)用
3.1 設(shè)置好基準(zhǔn)站�；鶞�(zhǔn)站應(yīng)設(shè)置在地勢(shì)較高通訊條件較好的地點(diǎn)上,根據(jù)測(cè)區(qū)的自然地理?xiàng)l件和工作范圍,在基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間數(shù)據(jù)鏈連接最好的點(diǎn)位上設(shè)置基準(zhǔn)站,在國(guó)家已知控制點(diǎn)不能滿足工作需要時(shí),可用RTK單點(diǎn)定位方法發(fā)展已知點(diǎn),其精度完全可以滿足工作需要。
3.2 移動(dòng)站工作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn) :一是基準(zhǔn)站和移動(dòng)站的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置必須保持一致;二是移動(dòng)站要始終保持與基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)鏈連接;三是移動(dòng)站設(shè)置時(shí)必須注意對(duì)中整平和輸人數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;四是線放樣時(shí)線上偏移距不能過(guò)大,遇復(fù)雜地形偏移過(guò)大時(shí)應(yīng)做好標(biāo)志以保證地質(zhì)工作人員準(zhǔn)確找到點(diǎn)位標(biāo)志,只有這樣才能保證測(cè)量的精度。
3.3 使用GPSR TK測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)工程測(cè)量是測(cè)量工作的一大進(jìn)步,他從根本上改變了測(cè)量工作的傳統(tǒng)作業(yè)方式。
總之,與傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀視距、全站儀光電測(cè)距相比,使用GPSR TK測(cè)量系統(tǒng)提高了地質(zhì)工程測(cè)量精度。在測(cè)網(wǎng)和剖面布設(shè)時(shí)基本消除了網(wǎng)線偏移和網(wǎng)閉合差,只存在很小的個(gè)點(diǎn)的離差,在地質(zhì)工程點(diǎn)定位測(cè)量時(shí),由于直接在高等級(jí)控制點(diǎn)下工作,大大降低了測(cè)量點(diǎn)位的累積誤差,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。在林區(qū)作業(yè)時(shí),基本避免了砍伐樹(shù)木,減少了與林業(yè)部門的行業(yè)糾紛和毀林賠償,同時(shí)也縮短了測(cè)量工作進(jìn)程;降低了測(cè)量工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短了作業(yè)時(shí)間。為我們今后的地質(zhì)工程測(cè)量工作和其他測(cè)量工作提供了十分有力的條件;促進(jìn)了找礦工作的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]城市測(cè)量規(guī)范CJJ 8-99[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
[2]全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程..工業(yè)出版社 .
[3]全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范GB/T18314-2001[S].
[4]劉大杰 ,施一民 .全球定位系統(tǒng) (GPS)的原理與數(shù)據(jù)處理[M].同濟(jì)大學(xué)出版社,1 9 9 6 .
