GPS

摘 要：由于GPS具有强大的追踪功能，因此在工程测量等领域有着广泛的应用，特别是GPS-RTK技术更是以精度准、效率高、数据可靠等优势逐渐被应用到很多工程测量领域。本文从GPS-RTK技术的基本原理出发，就GPS-RTK技术在地质勘探工程测量中的具体应用进行了探讨。

关键词：GPS-RTK技术；地质勘探；应用

引言：GPS技术一直以来都是工程测量过程中应用的一项重要技术，但是随着科技的发展与工程测量需求的变化，原有的GPS技术开始表现出一定的局限性。GPS-RTK技术在结合了GPS优势的基础上进行了升级，添加了实时动态等功能，大大提高了工程测量的效率和精度。GPS-RTK技术在交通、水利、石油、建筑等诸多领域都得到了广泛的应用，本文仅就GPS-RTK技术在地质勘探工程测量中的应用做简要分析。

一、GPS-RTK技术的原理

GPS-RTK技术系统一般是由基准站、流动站以及通信系统构成的，并且一个GPS-RTK系统至少需要两个GPS接收机分别作为基准站和流动站。GPS-RTK技术系统是利用载波相位原理得出观测量为基础的实时差分GPS测量技术，其主要思想是在基准站设置GPS接收机以此来观测可见GPS卫星，然后把观测得到的数据通过无线电设备实时传送到用户观测站。用户站接收到这些数据之后，进一步进行实时计算整周未知数以及用户站的三维坐标和精度。基准站把所有接收到的卫星信号传送给流动站，流动站不但会接收基准站传送的这些卫星数据，还可以自行接收卫星数据。在流动站完成初始化之后，将基准站信息传给控制器，并将基准站的载波观测信号与本身接收到的载波观测信号进行差分处理，从而得出两站间的基线值，此时同步输入对应的坐标、投影参数和转换参数，就可以求出未知点的坐标。GPS-RTK技术将GPS的数据传输与RTK的动态测量有机结合起来，综合了实时、高效等优势，如今在地质勘探工程中的地形测量、勘察线布置等方面广泛应用，并且发挥着越来越重要的作用。

二、GPS-RTK技术在地质勘探工程测量中的具体应用

1.大比例尺地形测量

（1）选定和建立基准站：基准站的选定与工程测量的精度和工作效率密切相关，也是完成后续工程测量工作的基础，因此必须科学合理地完成基准站的选定。第一，基准站一般尽量选取在高地，并且要保证数据链电台的天线可以满足高度的要求；第二，基准站的地址选取还要注意避免无线电的严重干扰影响；第三，基准站不适宜建立在有较大GPS反射物的地区，一方多路径效应的影响或者数据链的丢失等不良现象发生。

（2）外界测量：在外界测量中一般是以小组的形式完成的，两人组成一个小组，分别在不同的界址点处立杆，并每隔3秒进行数据的记录。此外，还要注意尽量保持对中杆的稳定性，在确保立点准确的前提下作出草图，为后续的整理工作提供有效的参考依据。

（3）内业处理：将测绘得的文件通过测点成果输出方法转换为可以用来供成图软件使用的格式，并结合所画的草图完成数字化的内业成图工作。

2.勘探网及控制测量

地质工程勘探网的主要组成部分为基线和与之垂直的大量勘探线。在现有的工程测量方法中，GPS-RTK技术借助速度快、精度高等优势正逐步取代一些传统的测量方法，成为如今地质勘探网及控制测量的重要方式。按照以往的工程经验，不同的情况下要选择合理地测量模式。例如，边长在10～15km的GPS基线向量在卫星较多以及外部观测条件较好的情况下一般运用快速静态定位的模式；边长为5～10km的二、三、四等基本控制网可以选取GPS快速静态定位模式；边长小于5km的控制网基线一般根据条件选取RTK方法和快速静态定位方法。

3.物化探测量

物化探工作，指的是运用测量的方法，在测试区内沿直线设置一系列等距离或按一定规律分布的物化探取样点，就是布设物化探网。物化探网的布设工作一般都是由测量人员使用经纬仪或者全站仪进行作业，但是这种方法往往会增加很大的成本，费时费力，且测量人员和物化探人员在配合上容易出现问题。GPS-RTK的线放样功能可以很好的解决这些问题，大大的提高了工作效率。主要工作流程为：首先将设计号的测线点输入到GPS-RTK接收机上，然后物化探工作人员将设计的观测点布设到测区内。

4.地质工程点测量

地质工程点的传统定位方法主要为半仪器法，就是借助罗盘和地形图，在地形图上勾画出宽度≥10m的地质体和长度≥100m的线状地质体，这种方法效率低下、费时费力。GPS-RTK技术的出现使得地质工程点的定位测量变得十分方便。具体工作流程为：首先直接利用距离测区15km范围内的国家控制点作为基准点进行工作。在无法满足上述条件时，再利用RTK方法将控制点引测到工作区。然后选择合适的地点布置基准站。最后使用移动站测量各地质工程点。

5.地质工程点布设

使用GPS-RTK定位技术还可以优化传统工程点的布设方法，减少了野外的工作时间，提高了工作效率和勘测区工程点布设的精度。測量技术人员使用GPS-RTK技术布设工程点的流程如下：首先，在地址勘探工程区首级控制网上，合理确定测量区工程点的地理分布；然后，将确定号的工程点坐标输进GPS上；最后，使用GPS-RTK的放样功能将工程点布设到测量区内。相比而言，GPS却无此功能，无法完成布设工程点的工作。而且GPS-RTK技术明显提高了勘测区工程点的布设精度。

三、结束语

随着科学技术的不断发展，GPS-RTK技术的出现给地质勘探工程测量工作带来了巨大的变革，GPS-RTK从空间和时间上改变了传统测量方式，极大的提高了测量的工作效率和精度。目前，GPS-RTK技术还存在很大的发展空间，随着不断的实践和探索，此项技术必定会更加先进，为地质勘探工作带来更多的方便。

参考文献：

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