1、1RTK 技术在金属地质矿产勘查测量中应用问题的全面探讨摘要：随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK 测量技术也日益成熟，RTK 测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK 平面实时定位技术因其操作简便、精度高、实时性和高效性，自动化程度高，点位误差不累积，不受时空的限制等特点，能够快速的施测地形碎部点，数字成图；并能输入坐标进行工程点、基线或勘查线的直线放样，大大地提高了工作效率，减少了工作强度。本文重点探讨了 RTK 技术在地质矿产勘查测量中的应用。 关键词：地质矿产勘查测量；GPS RTK 技术；精度 Abstract: With the global positioning sys
2、tem (GPS) the rapid development of technology, RTK technology is getting mature; RTK measurement technology has been applied gradually in surveying and mapping. The RTK plane real-time positioning technology because of its simple operation, high precision, real time and high efficiency, high degree
3、of automation, bit errors do not accumulate, not limited by time and space characteristics, it can quickly measure details of terrain, digital mapping; and can enter the coordinates of point, line or exploration project base line lines lofting, and greatly 2improve the working efficiency, reduce the
4、 intensity of the work. This paper focuses on RTK technology in exploration of Geology and mineral resources survey application. Key words: Geology and mineral resources exploration and measurement; GPS RTK technology; precision; 中图分类号：文献标识码： 文章编号： 在传统的地质矿产勘查测量中，一般在预查阶段，测量一条基线或一级、二级导线网做为独立网，是前期地质矿产勘
5、查工程布置的依据;在地质矿产勘查的普查、详查阶段，按照逐级布设的原则，首先布设三角控制网，再做图根或一级、二级导线网，逐站测量碎部点，最后在室内成图。一般地质矿产勘查区位于高山地带，处地偏僻，地形复杂，植被发育，地势陡峭，通视条件很差，工作起来费时、费力，显得效率低下。1 RTK 定位技术的工作原理及其误差 1.1 工作原理 RTK 定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在 RTK 作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集 GPS 观测
6、数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态。RTK 技术的关键在于数据处理技术和3数据传输技术数字。 1.2 测量误差 RTK 测量主要有仪器误差、软件解算误差、对中（对点）误差、基站坐标传算误差、不同时刻卫星状态和观测条件引起的误差等。在观测过程中要注意采取一定的措施克服上述误差。 1.3 初始化和数据链 初始化（整周模糊度的在是航解算方法）的时间和可靠性，是 RTK测量的关键。取决于接收机的类型、所观测到的卫星数、移动站到基准站的距离等。RTK 测量必须在完成初始化后才能进行。初始化可以采用静态、OTF 两种。初始化时间长短与距基准站的距离有关，两者
7、距离越近，初始化越快。 RTK 测量时移动站是是的接收基准站发出的差分信号，才能确定待定点的位置，RTK 系统的数据传输采用超高频电台播发差分信号，他的传输属于一种视距传输，其最大的传输距离由接收天线的高度、地球的曲率半径以及大气折射的因素决定。 1.4 坐标的转换 RTK 测量采用 WGS84 系统，当 RTK 测量要求提供其他坐标系（北京54 坐标或 1980 西安坐标系等）时，应进行坐标转换。坐标转换求转换参数时应采用 3 点以上的两套坐标系成果，采用 BursaWolf、Molodenky 等经典、成熟的模型，使用 PowerADJ3.0、SKIpro2.3、TGO1.5 以上版本的通
8、用 GPS 软件进行求解，也可自行编制求参数软件，经测试与鉴定后使用。转换参数时应采用三参、四参、五参、七参不同模型形式，视具体4工作情况而定，但每次必须使用一组的全套参数进行转换。坐标转换参数不准确可影响到 23cm 左右 RTK 测量误差。 当要求提供 1985 国家高程基准或其他高程系高程时，转换参数必须考虑高程要素。如果转换参数无法满足高程精度要求，可对 RTK 数据进行后处理，按高程拟合、大地水准面精化等方法求得这些高程系统的高程。 2 RTK 在地质矿产勘查中的应用 2.1 测区概况 勘查区位于东经 10242，北纬 3509，隶属甘肃省夏河县达美乡；属青藏高原的东缘，海拔 290
9、03450m，平均海拔 3300m，相对高差500m；区内地形复杂，地势陡峭，沟壑纵横，植被以草地、松树、灌木为主，通视条件很差，通行也很困难。 2.2 已有资料的应用 距离测区东北约 9km 的洒索玛矿区内有甘肃省地矿局测绘勘查院于2008 年施测的 C 级 GPS 网，经踏勘标石完好，作为本测区首级控制的起算点。 2.3 仪器设备 中海达 V8GPS（RTK）卫星接收机四台套;徕卡 TS06 全站仪一台套。 2.4 首级控制网的布设 E 级 GNSS 控制点选在了便于安置接收设备和操作，视野开阔，被测卫星高度角大于 15，交通方便有利于其他手段进一步扩展，地面基础稳定，易于保存的地方，并且
10、满足了至少与 1 点通视的要求。本测区以5洒索马矿区 C 级 GPS 点 GPS1 和 GPS4 为起算点，新布设了 6 个 E 级 GNSS点，与 2 个已知点组成矿区 E 级 GNSS 控制网，E 级 GNSS 点编号分别为EG01、EG02，EG06，其中 EG05、EG06 分布在测区东部便于以后矿区扩展测量使用。 2.5 RTK 的设置 2.5.1 静态的设置 1）基准站上仪器架设要严格对中、整平。 2）GPS 天线、信号发射天线、主机、电源等应连结正确无误。 3）严格量取参考站接收机天线高，量取二次以上，符合限差要求后，记录均值。 4）基准站的定向指北线应指向正北，偏离不得超过 1
11、0。对无标志线的天线，可预先设置标志位置，在同一测区内作业期间，应每次标志指向做到基本一致。 2.5.2 动态的设置 1）由于流动站一般采用缺省 2m 流动杆作业，当高度不同时，应修正此值。 2）在信号受影响的点位，为提高效率，可将仪器移到开阔处或升高天线，待数据链锁定后，再小心无倾斜地移回待定点或放低天线，一般可以初始化成功。 3）在穿越树林、灌木林时，应注意天线和电缆勿挂破、拉断，保证仪器安全。 2.6 图根控制测量 6为满足测图及地质工程测量要求，在 E 级 GNSS 控制点基础上采用GNSSRTK 技术布设了至少与 1 点通视的 RTK 点作为图根控制点，其中T01、T03、T04、T
12、05、T06 和 T07 埋设了混凝土标石，其他 13 个点为木桩，平均每平方公里 10 个控制点，每平方公里埋石点 4 个，均满足了规范 、 设计的要求。 本测区采用 GNSSRTK 技术施测图根控制点。具体方法为：在测区最高处架设基站，流动站测定两个 E 级 GNSS 点求转换参数，然后测定其他 E 级 GNSS 点检查，当坐标和高程差值均小于 5cm 时进行图根点测量。各图根点测量均停留 10s 以上，取平均值记录坐标和高程，得到图根点的成果。所有图根点均在不同时段观测两次，两次观测成果较差小于 5cm时，取中数作为最后成果。 由检测已知点成果计算出的点位中误差为2.4cm，高程中误差为
13、2.0cm。由两个时段观测成果的差值计算出的点位中误差为1.8cm，高程中误差为1.6cm。均满足规范要求。 2.7 地形测绘 地形点采用 GNSSRTK 技术进行全野外采集数据，具体方法为：在测区最高处架设基站，流动站测定两个控制点求转换参数，然后测定其他控制点检查，当坐标和高程差值均小于 5cm 时就进行碎部点测量。各碎部点测量均应停留 5s 以上，取平均值记录坐标和高程，即可得到该点的成果，然后进行下一个点的观测。 2.8 进度分析 由于矿区数字地形结束后，进行了工程定位测量，其间用莱?卡 TS067全站仪对 10 个图根点，20 个工程点进行了测量，对其结果进行了分析：图根点最大误差是
14、 3.2cm，最小是 2.5cm，中误差 4.6cm，高程最大为5cm，最小为 2.4cm，中误差为 7.5cm。工程点最大误差 2.6cm。最小1.9cm，中误差 4.43cm，高程最大为 5.5cm，最小为 3.6cm，中误差为8.1cm。满足规范要求。 3 结论 随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK 技术因其快捷、直观、不受地形条件的限制等有利因素，在地质矿产勘查测量中被广泛的应用。根据以上结果，可看出 GPS RTK 测量具有精度高，速度快，效率高，不受地形限制，适用于地质矿产勘查测量中的使用。RTK 使用时应注意： 1）周围应视野开阔，截止高度角应大于 15；周围无信号反
15、射物（大面积水域、大型建筑物等） ，以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰。 2）基准站应尽量设置于相对制高点上，以方便播发差分改正信号。 3）基准站要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源 200m 外，要远离高压输电线路、通讯线路 50m 外。 参考文献： 1 包民先,高玉良,陆建雄.提高 RTK 平面控制测量精度与可靠性试验研究J. 北京测绘. 2010(04) 2 马宁,黄小平.RTK 技术在城市测量中的应用J. 北京测绘. 2006(03) 83 王勇.GPS RTK 技术在大比例尺地形测量中的应用J. 廊坊师范学院学报(自然科学版). 2011(01) 4 汪莉萍.GPS-RTK 技术在露天矿山测量中的应用J. 铜业工程. 2011(04)
