试议地质GPS技术在地质测量中运用设计

论文导读：值进行实时处理，再经过坐标转换、和投影改正等，最终给出可精确到厘米的坐标位置。2GPSRTK技术在地质工程测量中的应用模式目前，GPSRTK技术在工程测量中的有三种主要应用模式：快速静态定位测量、动态定位测量和准动态测量。三种定位模式各有优势，也可相互交叉使用，在地质工程测量中被广泛使用，可覆盖到包括施工前的
摘要：本文就GPS技术在地质测量中的应用模式、具体应用操作等进行了分析探讨，具有较强的意义和价值。
关键词：GPS技术；地质测量；模式；应用

自从GPS技术应用于测量工作以来，该技术已逐渐成为建立平面控制网的主要技术手段，应用的范围也越来越广泛。近年来，GPS技术在矿区勘查中对各类勘查工程的直接放样和定测的作用，也越来越被人们所重视。GPS技术在矿区勘查中的直接应用，即充分体现了GPS精度高、速度快、全天侯的特点，又适应我国地质勘查中矿区预查、普查阶段，各类勘查工程放样、定测的技术要求，同时也节省了人力、物力、财力，提高了测量工作在矿区预查、普查阶段的工作效率。
1 GPS RTK技术在地质测量中分析

1.1 GPS技术在地质测量的分析

地质工程测量由于作业环境限制，有着强度大，效率低，周期长的特点，因此需要先进设备仪器辅助作业。传统的辅助仪器以电子全站仪应用最为广泛，但是仍然不能满足地质工程测量的强度需要，科技含量更高的设备仪器和技术需求迫在眉睫。而GPS在地质测量行业的运用，大大缓解了这一问题。当前，静态GPS测量技术、快速静态技术使用频率较大，对测量设计方案和实地作业有很大方便。在设计阶段，使控制测量和地形图的绘制更为精确；在实际作业中，对定点、放线、位置坐标、高度的把握及施工有很大帮助。GPS技术在测量工程中的运用仍属于初级阶段，仍需要不断改革创新，迎合工程进度难度。

1.2 RTK技术在地质测量中分析

RTK技术就是为了迎合测量工程新需要而开发使用的新技术产品。实时动态（RTK）定位术的工作原理是，通过基站上的GPS接收机接收数据，同时将此数据通过无线电设备实时传送到用户站，根据相对定位原理，对两个数据进行整合来控制其精确度。RTK定位技术是GPS测量技术发展的一个新突破，可实时显示出用户站的三维坐标及精确度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算的收敛情况，从而可实时地判定解算结果是否成功，以减少冗余观测，缩短观测时间，提高工作效率。

1.3 RTK技术在地质工程测量中的工作原理

RTK技术在地质工程测量工作的具体流程为：基准站接收到GPS接受观测位和测站坐标的相关数据，以数据统一调制解调器为媒介，将GPS观测数据及站点的坐标信息用电磁信号的形式发送给流动站。流动站完成初始化后，接受来自基准站的数据；同时，另一方面也自主接受GPS观测到的相关数据，在系统内将二者组成差分观测值进行实时处理，再经过坐标转换、和投影改正等，最终给出可精确到厘米的坐标位置。
2 GPS RTK技术在地质工程测量中的应用模式
目前，GPS RTK技术在工程测量中的有三种主要应用模式：快速静态定位测量、动态定位测量和准动态测量。三种定位模式各有优势，也可相互交叉使用，在地质工程测量中被广泛使用，可覆盖到包括施工前的测量、地图绘制到施工期间的监理和地理信息系统前端数据采集等众多环节。

2.1快速静态定位

快速静态定位是静态定位的衍生品，对客观环境依赖程度大，但却有高效快速和高精确度的特点。其工作原理是在每个用户站上安装GPS接收机，并保持接收机处于静止状态进行观测和数据采集。用户站同时接收基准站和卫星的观测数据，并实时进行解算来调整用户站的三维坐标。当结算结果的变化趋势越来越小，达到稳定地步，并且其误差在可允许厘米范围之，定位工作结束。如果用户站的接收机处于流动状态，而非静止状态，只需调整接收机接受卫星的频率为不连续状态，也可保证测量结果在误差范围之内。

2.2动态定位

动态定位操作大致分两步：先初始化采样后展开测量工作。在测量工作进行前，先锁定一固定的静止控制点，对其观测数分钟并采取样本数据。紧接着，将采取的样本数据反馈到流动站接收机。此方法适用采样点的实时定位，比如定位地质点的空间坐标位置，其特点是不仅可快速定位还可控制其精确度在厘米误差内。

2.3准动态定位

准动态定位是以动态定位测量技术为基础的，有着相似的工作原理。测量工作前，首先初始化流动站接收机，使其对静止起始点进行观测采取样本数据，用来解算整体作业的未知数据。初始化后，流动站接收机一方面实时接受基准站的同步观测数据，一方面根据初始阶段采取的样本数据，对每一个论文导读：地形地质图测绘、勘探线测量、施工后期监测测量等工作。3GPSRTK在地质测量工作中的应用地质勘探工程测量是地质找矿工作的一个重要组成部分,它的主要任务一是为地质设计和研究地层构造提供测绘资料;二是根据地质勘探工程设计,在实地定线、布设,给出施工位置和掘进方向;三是定位工程点,为编成地质报告和储量计算提供
观测站观测解算，确定每个观测站的三维坐标。此方法测量速度快、精确度高，可适用于地形地质图测绘、勘探线测量、施工后期监测测量等工作。
3 GPS RTK在地质测量工作中的应用
地质勘探工程测量是地质找矿工作的一个重要组成部分,它的主要任务一是为地质设计和研究地层构造提供测绘资料;二是根据地质勘探工程设计,在实地定线、布设,给出施工位置和掘进方向;三是定位工程点,为编成地质报告和储量计算提供有关资料。地质勘探工程测量的主要内容包括矿区控制测量、地形测量、布设工程点测量、勘探线剖面测量、地质工程点定位测量、勘探坑道测量、贯通测量、物化探测量等8方面。除勘探坑道测量和贯通测量外(坑道内收不到卫星信号),其他6项测量工作GPS RTK都可以直接完成。

3.1 矿区控制测量

矿区控制测量一般都是根据矿区作业面积在国家等级控制点之上做首级控制,在矿区作业面积不太大的情况下,一、二级小三角点或导线点即可满足要求。根据GPS RTK的厘米级精度指标,它完全可以满足一般矿区的控制测量需要。实践证明各项精度指标完全符合有关规范的要求。

3.2 地形测量

在地质找矿所需要的大比例尺地形测图的工作中,在地形条件较好的情况下(源于：硕士毕业论文www.7ctime.com
主要指相对高差较小、坡度不陡,接收卫星信号好无线连接无死角),可直接利用GPS RTK采集测量数据。否则,在地形条件较差的情况下,可利用RTK GPS配合全站仪等其他测量仪器采集测量数据。无论那种方法,与传统测量方法相比,都大大提高了工作效率和测图精度。

3.3 工程点布设

在工程点布设精度要求较高、导航型手持GPS不能满足需要的情况下,只有GPS RTK能担此重任。我们把设计工程点坐标输入到掌上机上,然后利用GPS RTK的放样功能,把点位布设到实地。其他如GPS的静态测量、后差分测量都无此功能,无法完成工程点布设任务。

3.4 勘探线剖面测量

在所有的GPS测量中,只有GPS RTK能完成勘探线剖面测量任务。一是GPS RTK的线放样功能可确保观测点在设计剖面线上不偏移;二是可保证观测地形点的高程精度。而静态和后差分无法直接确定剖面线位置,导航型手持GPS高程测量又不准确。

3.5 地质工程点定位测量

使用GPS RTK进行地质工程点定位测量非常方便,只要在离工区十数公里以内找到国家控制点(这在吉林省是不难办到的)即可开始工作,如果控制点离工区较远,利用RTK测量方法发展一到二级将控制点引到工区也是很容易的事情。工作时选择有利地形架设好基准站,移动站既可对各地质工程点进行逐一测量。

3.6 物化探测量

物化探工作,一般都是先在测区内运用测量的方法,沿直线方向布设一系列等距离或者按一定规律分布的物化探观测点或取样点,即布设物化探网。利用GPS RTK的线放样功能是很容易办到的,首先把设计好的基线或测线点输入到GPS RTK掌上机,然后利用GPSRTK线放样方法将设计点位布设到实地。
4 几点体会
（1）应用GPS技术施测控制网,具有效率高,精度高,点位布置灵活,作业距离长,不受通视条件、气候条件的限制以及操作简单易学等优点。
（2）随着GPS技术的不断应用,使广大测绘工作者从众多的繁重工作中解放出来,在提高工作效率的同时降低了劳动强度,减少了许多多余工作量。
（3）内业数据处理信息化、数字化,更方便快捷,从而使测量成果规范化,输出成果格式规整美观,便于查阅。
（4）对于工作量较大的测区,可以充分发挥RTK技术的优势,减少了观测中的人为误差以及设站对中和定向的误差,RTK技术实施测量可以达到厘米级精度,完全满足地质勘探规范中对点位的精度要求。
参考文献：
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王新力．浅谈 GPS 在地质测绘工作中的应用[J]．安徽建筑，2009(12)．
[3]王春来．王合群．地质勘探工程测量在大型矿区的实施[J]．科技信息，2009(9)．