1、GPA 与 RTK 技术在地质测量中的应用探究摘 要随着我国经济的不断发展与科学技术的不断进步，各种新型地质勘测技术也层出不穷。这些技术不断应用于地质勘察与测量的工程中，不仅解除了它在野外测量中所受到的长度、仪器设备要求的限制，还进一步增强了测量的精度和准确性。GPA 与 RTK 技术以计算机技术为基础平台，获取、存储、编辑、处理、分析和显示地理数据的空间信息系统，可以对大量的地理信息数据进行存储和管理，保证空间和时间数据的连续性，对我国矿业等行业发展有很好的带动作用，也促进了我国的社会发展与经济发展。 关键词GPA 与 RTK 技术；地质测量；应用探究 中图分类号：TG333.7 文献标识码
2、：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0325-01 前言：RTK 载波相位动态实时差分技术，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 观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。GPA 技术的测量原理是利用卫星信号对不同的地质环境进行不同角度的测量和定位，实现对载波和观测值的合理确定，进而将 GPS与数传技术相结合，对数据进行实时的准确的解算。 1.GPA 与 RTK
3、 技术的特点 1.1 可以使工作效率大大提高 传统的测量工具只能按点测量，每测一次就需要搬动一个位置，不仅消耗人力还浪费时间。GPS- RTK 技术能够扩大测量范围并进行远距离测量，而且操作简单，需要的操作人员也少，节省了测量时间，提高了工作效率。山 区 作 业 中 在 一 般 的 地 形 地 下，高 质 量 的RTK 设站一次即可测完 2km 半径的测区。只要在设站时进行简单的设置，就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。 1.2 可能受到多种因素干扰 白天中午，受电离层干扰大，共用卫星数少，常接收不到 5
4、颗卫星，因而初始化时间长甚至不能初始化，也就无法进行测量。尤其是中午时分，很难进行 RTK 测量。而且数据链传输易受到障碍。如高大山体、高大建筑物和各种高频信号源的干扰，在传输过程中衰减严重，严重影响外业精度和作业半径。在地形起伏高差较大的山区和城镇密楼区数据链传输信号受到限制。 1.3 操作简单，可以实现较高的自动化水平 GPS- RTK 技术在进行地质图测绘的时候可以自动化完成，不需要很多人，节约了劳动力。而且设备的使用方法很简单，数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机或其它测量仪器通信。2.GPA 与 RTK 技术在地质测量中的应用 2.1 为矿山的开发提供准确的数
5、据 在目前矿山生产中需要根据矿山的实际储量和整体矿床分布形式，科学编制切实可行的生产计划。由于 GPA 和 RTK 技术不同于常规的控制测量，不能用常规控制测量的技术标准来衡量，应用 GPA 和 RTK 测量技术可以够满足城市测量各等级水准测量的（技术）要求。RTK 技术的测量误差都分布比较均匀，而且误差相互间独立，而且不会形成误差积累，测量数据的精度可靠度也较高。科学的应用 RTK 技术地质测量中，能够科学地提供完整性、准确性的矿山的基础数据和信息，从而为提高矿山的整体生产效率提供可靠的依据。 2.2 实现各种资料的集成可视化 RTK 技术的发展使得遥感、测量、钻井、物探、水文、地震等资料实
6、现集成可视化，进而实现信息的融合和共享，以利于主管部门进行网络化的系统管理。RTK 将地理信息科学、地理学、遥感技术、全球定位技术、计算机技术多学科进行交叉渗透，具有很强的实用性。应用 RTK 技术测量时，为了确保准确度，与 GPA 技术相结合是得到的结果变得大大精确。 2.3 补测修测矿区地形地质图 RTK 的技术特点给矿山测量工作者的地质测量工作例如探槽、探井坐标等带来很大的便捷，与传统测量手段相比大大减小了工作量，提高了工作效率。 3.改进 GPA 与 RTK 技术的方案 3.1 设立最恰当的的基准站 GPS 卫星处在 2104km 多的高空，从卫星发出的信号到接收机接收，中间要经过电离
7、层、对流层以及来自多方面的干扰，其信号一般十分微弱，通常只有-50-180d B。同时，由于 RTK 数据链采用超高频（UHF）电磁波，它的传输距离与接收天线的高度、地球曲率半径以及大气折射等因素有关。因此，要提高 GPS 信号接收的质量，基准站必须远离各种强电磁干扰源（如微波站、寻呼台发射塔、变电站、高压线、电视台等）干扰会同信号一起被接收器接收，所以会严重的影响定位测量结果的准确性；同时，为了减少多路径效应的影响，基准站周围应无明显的大面积的信号反射物（如大面积水域、大型建筑等） ，因为多路径效应所产生的测量误差是同测站有关的误差中最大的；另外，要求基准站电台天线和移动站天线之间无大的遮挡
8、物（如高层建筑物、高山等） ，且天线应尽量设置高一些，以提高数传电台的传输距离，因为上文中我们已经阐述过基准站周围环境中的的障碍物的多少也将会对测量的结果产生影响。 3.2 作业半径的限制 RTK 的作业半径，就是指移动站离开基准站的最大距离，该半径的大小取决于基准站电台信号的传输距离，且对 RTK 测量的速度和精度有着直接影响。近年来，随着 GPS 技术的不断发展和完善，仪器制造商竞相采用先进技术，有效地扩大了 RTK 的作业范围。但是，如果在建筑物或树木比较多的地区作业，移动站接收电台的信号会比较弱且容易失锁，而且高程精度较差。因此，RTK 的作业半径不宜过大，控制在十公里以内为最佳。并且
9、检测中遇到信号受影响的情况，还应根据测量需要进一步缩短作业半径，以保证 RTK 测量的精度和速度。在观测时段内应确保有5 颗以上同步卫星；移动站与基准点距离应不超过 2km。 3.3 缩短初始化所需时间 在山 区、一 般 林 区、城镇 密楼 区等 地 作 业时，GPS 卫星信号被阻挡机会较多，容易造成失锁，采用 RTK 作业时有时需要经常重新初始化。这样测量的精度和效率都受影响。解决这类问题的办法主要是选用初始化能力强、所需时间短的 RTK 机型。 结语：在科学技术飞速发展的今天，GPA RTK 技术给测绘工作带来了革命性的变化。它改变了传统的测量模式，能够实时完成厘米级定位精度和在不通视的情
10、况下远距离测量坐标。GPA- RTK 技术能够在不通视的条件下将测量数据精确到厘米，具有很高的精确度，对定位信息进行三维坐标的描述，直观又方便，并且对误差也没有积累，能够节约劳动力和操作时间，是地质勘测中极力推广的测量技术。由于 RTK 测量技术的实施会受到卫星信号、接收机状态、测站周围环境及仪器操作的影响，其成果不可能百分之百的可靠。因此，在作业中，技术人员要根据技术的特点及测区状况，采取有效措施，严格按操作规程作业，并加强成果的复核，以确保成果的精确性和可靠性。尤其是在从事地质工程的相关测量工作时，我们更要严格的按照技术规范进行操作，保证测量结果的精度和准度，为地质工程的勘测和施工提供真实可靠的测量数据。 参考文献 1 陈 宁，RTK 技术在地质测量中的应用探究【J】工程技术2012（13） 2 张桢哲，GPA RTK 技术在地质测量中的应用【J】西部探矿工程2012（9）.
