对于水工GPS试述RTK在水工环地质调查中运用分析站

论文导读：
摘要：根据对水工环地质发展的研究情况，本人简单的介绍了GPS RTK技术被应用到水工环地质中的具体情况，并且对比日常工作中测量的实际数据，对应用RTK技术测量的精度进行了简单的分析，并得出了对水工环地质调查有益的结论。
关键词：GPS RTK 水工环地质 调查

GPS RTK技术是一种实时差分的GPS实时动态测量定位系统，它是以载波相位观测量为依据的。RTK系统利用差分法，这样就减少了利用载波相位测怎样写论文www.7ctime.com
量方法改正后残留的误差，并且可以避免两种方法改正后参与的误差等因素的影响，这两种方法一种是机钟差，一种是卫星测量，并且利用GPS RTK技术进行测量，精度可以达到厘米级别。

一、基本工作方法

利用GPS RTK这种实时动态测量方法，它的基本工作方法是，将一台GPS接收机安装在基准站上，并且将所有可以看到的GPS卫星进行连续的观测，同时将卫星观测到的数据利用无线电的传输设备及时的传送到地面上用户的观测站。在观测站上，在一边接收GPS卫星信号的时候，GPS接收机又通过无线电的接收设备，可以将基准站上传输出来的观测数据，还有一些转换参数接收，接着可以根据GPS相对定位的方法，实时计算出相对基准站上的基线向量，同时还可以计算出基准站的另一个坐标，即WGS-84坐标，最后可以通过WGS-84坐标的参数，同时结合地方坐标系上的一些转换参数，可以将最终用户所需要的三位系数和精度，实时的计算出来并将最终结果显示出来。

二、测量仪器设备的发展历程

首先来看国外测量仪器设备的发展，主要是从90年代之后开始进入快速发展的时期，并且在GPS仪器的发展上也有了新的进展。推出的系统也是非常的多，其中多态雷达系统和层析雷达系统是比较著名。除此之外，三位的雷达技术有一个突出的能力，那就是在解决浅层地质的问题上有了很大的提高，但是同时还有一个弊端，就是耗费时间耗费人力，所以没有得到广泛的应用。
再来看国内测量仪器设别的发展，也是从90年代之后我国才开始引进对于地质勘测的测量仪器。90年代之后，我国引进了一批先进的地质雷达仪器，并且开始将先进的测量仪器应用到工程以及地质灾害的调查中。近几年来，国内自己研制地质雷达测量仪器也有了很大的发展，比较出名的是DVL防爆型的矿井雷达系列，撂地雷达系列。

三、数据收集及处理

GPS的数据收集从90年代初，开始有了实质性的紧张，从单点采集向连续采集进行了过渡，使得GPS技术迈出了更高的台阶。
由于地震与GPS的密切相关性，所以对于地震方面的资料处理的一些方式，基本上都可以在GPS资料的处理上得到应用。为了将应用在石油地震中的先连技术，可以与GPS技术相结合起来，一些相关公司之间展开了密切合作。例如，在1990年之后，SSI公司跟地震图像软件公司之间打成了协议，由SSI公司按照地震资料的输出格式，设计出了Pulse EKKO GPS系统，同时将SISL公司开发出来的关于地震资料的处理软件，应用到了GPS资料的处理工作中。这些应用软件中，包括各类的滤波、反褶积以及资料的显示等。
根据一些公司的公开动态了解到，现在有一款EKKO的三维二型软件正在试用阶段。应用这款二型三维软件，不仅可以方便用户在简单的条件下就可以试验不同软件在不同组合方式下的处理效果，提高了数据显示的立体特征。这款三维二型软件，包括了去除频率震动、对噪声的滤波、清楚背景、包络线以及偏移等应用。
通过投射法所得到的资料，必须经过一些处理，才可以将结果显示成用户所需要的资料。SSI公司在10年前就开发出了一款软件，这款软件可以将GPS透射的资料，变换成结社图像。这项工作的实施步骤包括几步，一个是对于原始资料的一个编辑和归类、一个是对波至的采集、还有一个是利用国外的一款地震层析软件对我们采集到的资料进行一个层析成像的处理，最后将速度、衰减、波傲图件、图像的处理进行绘制。
在当前对GPS技术的应用研究中，存在一些不足，那就是偏重与对探测能力的试验，以及对数字模拟的研究，从而减少了对GPS资料的解释研究不够重视的问题。针对这些问题，雷林源提出了一些基本理论和方法，同时对一些问题提出了解决办法，这些基本理论和方法都是与GPS的资料解释工作密切相关的。提出的论文导读：
这些问题包括了当电磁波在地层中进行传播的时候所受到的波阻抗，在地层的分界面上，电磁波的场强的反射跟透射的系数，还有电磁波在地层当中的速度和反射波的相位，还有利用GPS技术探测的深度等等。

四、案例应用

GPS的技术经过了很多年的发展，在很多方面都证实了它的用途。很多刊物针对一些非常普遍的应用都进行了较多的报道介绍。这些普遍的应用包括了，在水文地质方面的应用中有对于浅部的地下环境进行调查，在工程的勘测方面，可以对地下的埋藏物、隧道和岩溶地貌等的调查。

1、对地质环境污染的调查

建设在石灰岩地区的一座硝化纤维厂，可能因为污水排放时的泄露，导致了硝化纤维的泄露，造成了对地质环境的污染。为了能够探测出地表以及到潜水面的岩溶结构是否能够捕获硝化纤维，以及硝化纤维的含量，可以挖掘18个深度为30米，7个深度为50米的钻孔中做一个井中的雷达探测。然后将收集到的资料进行一个常规的处理，再采用叠加的方法绘制出一张三维的雷达图。将深度为10米的多个图像进行重叠，就可以看出有几个受到了硝化纤维的污染，具体位置在哪里，经过后来的实际操作，挖掘的位置正是GPS探测显示的结果。

2、对碳氢污染物的探测试验

根据在野外的试验进行的多年的数据，已经证明了GPS在调查之地污染环境方面具有很强的能力。有些外国的专家在4*0.4*0.5（单位：m）的箱体当中做了一个精心的试验，为了再一次测试GPS在探测污染方面的能力，并且使用相关的撂型雷达，来说明雷达的响应与相关的水文参数之间的关系。通过这个试验，再根据对GPS数据的一些处理和解释，得出了一些结论，这些结论包括：当污染物达到饱和的状态时，使用GPS无法探测到潜水面；如果是相邻的两个区域都没有受到污染，并且可以探测到潜水面的时候，使用GPS就可以监测到位于潜水面上的污染物。进行小型的试验，对探测和验证在沙质的土壤中，的很多水文地质方面的参数，包括具有毛细作用的水头、羽状的污染物的传播速度，都是有非常大的帮助；同时GPS还可以对石油的污染有成功探测的案例。
总结：使用GPS RTK 技术可以提高野外作业的测量的精确度，还可以使工作中的很多中间环节省略掉，将野外作业的工作量最大程度的减少，所以可以将在野外测量的整个工作周期缩到最短。除此之外，野外工作的工序简化了，也可以使后面的专业工序迅速的完成。所以，利用GPS RTK技术进行水下地形的测量，是一种理想化的测量方式，在日常的工程测量中应该极力的推行。如果是在视觉条件不好的情况先，使用RTK进行测量，不仅可以将测站转点的数量有效的减少，又可以提高测量的速度。如果是在树木繁多的地区，或者是高坡上，在GPS RTK技术当中到了无线电数据链的链接效果较差，如果要得到固定的解值的用时就比较多，需要操作人员有耐心，务必将固定解求出，不可以用浮点解来代替。
参考文献：
温俊涛. GPSRTK在水工环地质调查中的应用分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009，01.
付丽莉，浅析水土环地质勘察中的技术应用[J].华章，2010,32.
[3]陈庆运，GPS-RTK在地形测量中的应用[R].中国矿业科技大会，2010-08-19.