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[摘要]GPS-RTK测绘技术以其自动化程度高、定位效率快、精度高、误差积累小、对点位相互通视不要求、操作简单、全天候施测、测绘成果统一等优点,在当今的地质勘擦测绘中得到广泛的应用。本文主要就GPS-RTK技术的原理,在应用中的优点,以及在应用中的不足及解决办法探析了现在常用的地质勘察测绘技术。
[关键词]GPS-RTK测绘技术 地质勘察测绘 应用探析
[中图分类号]P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-47-1
1GPS-RTK技术原理
RTK测量技术的全称是实时、动态定位技术,是数据传输技术和GPS测量技术的结合。基准站、数据链、移动站三个部分形成了RTK系统,它的基础是载波相位的观测量,在基准站上设置的GPS接收机连续不断的对四颗以上的可见GPS卫星进行观测,并将所得的测站信息和观测值通过数据链传送到移动站,而移动站在对这些信息进行接收的时候也对GPS的观测数据进行采集,实时处理在系统内产生的差分观测值,并同时反馈出厘米级别的定位结果,总过程用时不到1s。
2GPS-RTK测绘技术在地质勘察测绘中的优点
GPS-RTK测绘技术具有测量数据准确、测量方便简单、易于操作、公正效率高、自动化程度高、 误差小等众多优点,在现在的地质勘察测绘中值得积极推广和应用的测绘技术。其在测绘中具体的优点分析如下:
(1)工作效率高。运用GPS-RTK测绘技术在一个选定的测定点可以对周围四千米的范围一次性完成所需的地质勘察,实际的地质勘察测绘中,这项技术不但能极大的减少在传统的测绘技术中对所需的多个测定点的设定,降低了搬运测量机械次数,而且仅需一个人就能完成测量,且能较快的测得所需的结果,对地质勘察测绘的工作效率有了极大提高。(2)误差值较小,定位准确。在进行地质勘察测绘时能严格完全的遵守相关的技术操作规范使用GPS-RTK测绘技术,就能快速的测出所有在所勘察范围内的高程精度和平面精度,并且能非常准确的进行定位,所得的精度数据的误差很小,可以忽略不计。(3)对测绘工作的条件降低了要求。RTK技术只对“电 磁波通视”要求满足,不对两点间光学通视进行要求,因此,对比传统的测量技术,RTK测绘技术受到气候、通视条件、 季节、能见度等不利因素的影响以及限制比较小,在传统测量看 来由于、而造成的难通视地区,只要满足 RTK测绘技术只要满足基本的工作条件,就能对由于地物障碍和地形复杂造成传统测量的难通视的地区进行轻松、快速、高精度的定位。(4)功能强大,集成化、自动化程度高。GPS-RTK测绘技术在测绘作业上有非常广泛的适用范围,该技术可以对近乎所有的地质勘察测绘进行测绘作业,采用GPS-RTK 测绘技术,系统软件可以在测绘操作完成的基础上进行自动的分析处理,不需要进行人工的操作就能自动的把所有设定工作完成,有非常强大的测绘功能,且需要非常少的辅助测量工作,有很高程度的集成化,对于测绘工作能很大限度的确保其精准度。
3GPS—RTK测绘技术在地质勘察测绘中的应用
地质勘察测绘工作的内容主要有地形测量、矿区控制测量、布设工程点的测量、贯通测量、勘探线剖面的测量、勘探坑道测量、物化探测量、地质工程点的定位测量等八个方面的工作。
(1)工区控制测量。一般根据国家等级,在其控制点以上的测区的作业面积要做首级控制,当工区的作业面积不是很大的时候,导线点或者一级或二级的小三角点就可以满足相关要求。(2)地形测量。可以直接用GPS—RTK测绘技术对一些需要大比例的地形以及满足坡度不陡、相对高差较小、卫星信号接受好、无死角进行无线连接的这种较好条件的地形进行测量数据的采集。而对于那些有较差条件的地形,可以采用全站仪或者其他的仪器配合GPS—RTK测绘技术的方法对测量数据进行采集。(3)工程点布设。对于那些手持导航型GPS无法满足相关要求以及对工程点的布设精度有较高要求时,GPS—RTK测绘技术就显示出其重要性。利用GPS—RTK测绘技术的放样功能,在掌上机上输入需要布设的工程点坐标,就能在得到实地上的点位。(4)勘探线剖面测量。对于勘探线剖面进行的测量任务,在一切的GPS测量中,仅仅GPS—RTK测绘技术能够完成此项工作。一是因为GPS—RTK测绘技术中有保证在设计所需剖面线上观测点不发生偏移的线放样的功能;二是由于其能确保所观测的地形点满足高程精度的要求。(5)定位测量地质工程点。在对地质工程点进行定位测量时,采用GPS—RTK测绘技术是非常方便的,当国家控制点与工区的距离有十数公里之内的就可以开始测量工作,对于离工区距离较远的控制点,运用GPS—RTK技术测量方法将控制点发展到工区内。测绘工作时,架设移动站以及基准站要选择有利的地形对工程点进行逐步的测量。(6)物化探测量。在测区内先运用的测量方法,使用GPS—RTK测绘技术的线放样功能把取样点或物化探观测点按照相应的规律沿直线的方向等距离布设。
4GPS—RTK测绘技术在地质勘察测绘中的不足及相应的解决方法
(1)受到卫星状况的限制。在密集森林区、高山峡谷的深处以及城市中高楼的密集区,卫星信号将会被较长时间的遮挡,甚至有些地方无卫星信号,限制了一天中进行作业的时间。(2)天空环境影响。大气中的电离层在一天里的中午时候,对卫星信号的干扰大,可以接受到的卫星数很少,导致较长时间甚至不能进行初始化,就无法对地质进行勘察。同一地点相同条件,在上午的十一点之前以及下午的三点之后运用GPS—RTK测绘技术进行测量时能很快且准确的测得结果,而GPS—RTK在中午时很难测量。由此可见对作业时间段选取的重要性。(3)数据链在传输中受到限制和干扰、标称比作业半径的距离大。GPS—RTK仪器在进行数据链的传输过程中容易受到诸如高达建筑物、高大山体以及高频信号源对其的干扰,信号在传输中将会遭到很严重的衰减,严重影响到作业半径及外业的精度。(4)初始化的能力及所需要时间。在一些林区、山区或者城镇楼房密集的地区,卫星信号遭到阻挡几率大,很容易导致失锁,在使用GPS—RTK进行作业时时常初始化。影响测量的效率和精度。使用初始化能力好以及所需要的时间较短的机型能解决此问题。
5结语
从上述分析中可见,在地质勘察测绘中运用GPS—RTK 测绘技术,极大的提高了勘察测绘地质的质量和效率。总之,在测绘工作中因GPS—RTK测绘技术操作简单且有很高的定位精度,同时极大的方便了进行地质勘察测绘有关的工作人员。
参考文献
[1]刘红新.GPS高程转换系统的研究及其应用[D].南京:河海大学,2009.
[2]李征航,黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2010.
[关键词]GPS-RTK测绘技术 地质勘察测绘 应用探析
[中图分类号]P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-47-1
1GPS-RTK技术原理
RTK测量技术的全称是实时、动态定位技术,是数据传输技术和GPS测量技术的结合。基准站、数据链、移动站三个部分形成了RTK系统,它的基础是载波相位的观测量,在基准站上设置的GPS接收机连续不断的对四颗以上的可见GPS卫星进行观测,并将所得的测站信息和观测值通过数据链传送到移动站,而移动站在对这些信息进行接收的时候也对GPS的观测数据进行采集,实时处理在系统内产生的差分观测值,并同时反馈出厘米级别的定位结果,总过程用时不到1s。
2GPS-RTK测绘技术在地质勘察测绘中的优点
GPS-RTK测绘技术具有测量数据准确、测量方便简单、易于操作、公正效率高、自动化程度高、 误差小等众多优点,在现在的地质勘察测绘中值得积极推广和应用的测绘技术。其在测绘中具体的优点分析如下:
(1)工作效率高。运用GPS-RTK测绘技术在一个选定的测定点可以对周围四千米的范围一次性完成所需的地质勘察,实际的地质勘察测绘中,这项技术不但能极大的减少在传统的测绘技术中对所需的多个测定点的设定,降低了搬运测量机械次数,而且仅需一个人就能完成测量,且能较快的测得所需的结果,对地质勘察测绘的工作效率有了极大提高。(2)误差值较小,定位准确。在进行地质勘察测绘时能严格完全的遵守相关的技术操作规范使用GPS-RTK测绘技术,就能快速的测出所有在所勘察范围内的高程精度和平面精度,并且能非常准确的进行定位,所得的精度数据的误差很小,可以忽略不计。(3)对测绘工作的条件降低了要求。RTK技术只对“电 磁波通视”要求满足,不对两点间光学通视进行要求,因此,对比传统的测量技术,RTK测绘技术受到气候、通视条件、 季节、能见度等不利因素的影响以及限制比较小,在传统测量看 来由于、而造成的难通视地区,只要满足 RTK测绘技术只要满足基本的工作条件,就能对由于地物障碍和地形复杂造成传统测量的难通视的地区进行轻松、快速、高精度的定位。(4)功能强大,集成化、自动化程度高。GPS-RTK测绘技术在测绘作业上有非常广泛的适用范围,该技术可以对近乎所有的地质勘察测绘进行测绘作业,采用GPS-RTK 测绘技术,系统软件可以在测绘操作完成的基础上进行自动的分析处理,不需要进行人工的操作就能自动的把所有设定工作完成,有非常强大的测绘功能,且需要非常少的辅助测量工作,有很高程度的集成化,对于测绘工作能很大限度的确保其精准度。
3GPS—RTK测绘技术在地质勘察测绘中的应用
地质勘察测绘工作的内容主要有地形测量、矿区控制测量、布设工程点的测量、贯通测量、勘探线剖面的测量、勘探坑道测量、物化探测量、地质工程点的定位测量等八个方面的工作。
(1)工区控制测量。一般根据国家等级,在其控制点以上的测区的作业面积要做首级控制,当工区的作业面积不是很大的时候,导线点或者一级或二级的小三角点就可以满足相关要求。(2)地形测量。可以直接用GPS—RTK测绘技术对一些需要大比例的地形以及满足坡度不陡、相对高差较小、卫星信号接受好、无死角进行无线连接的这种较好条件的地形进行测量数据的采集。而对于那些有较差条件的地形,可以采用全站仪或者其他的仪器配合GPS—RTK测绘技术的方法对测量数据进行采集。(3)工程点布设。对于那些手持导航型GPS无法满足相关要求以及对工程点的布设精度有较高要求时,GPS—RTK测绘技术就显示出其重要性。利用GPS—RTK测绘技术的放样功能,在掌上机上输入需要布设的工程点坐标,就能在得到实地上的点位。(4)勘探线剖面测量。对于勘探线剖面进行的测量任务,在一切的GPS测量中,仅仅GPS—RTK测绘技术能够完成此项工作。一是因为GPS—RTK测绘技术中有保证在设计所需剖面线上观测点不发生偏移的线放样的功能;二是由于其能确保所观测的地形点满足高程精度的要求。(5)定位测量地质工程点。在对地质工程点进行定位测量时,采用GPS—RTK测绘技术是非常方便的,当国家控制点与工区的距离有十数公里之内的就可以开始测量工作,对于离工区距离较远的控制点,运用GPS—RTK技术测量方法将控制点发展到工区内。测绘工作时,架设移动站以及基准站要选择有利的地形对工程点进行逐步的测量。(6)物化探测量。在测区内先运用的测量方法,使用GPS—RTK测绘技术的线放样功能把取样点或物化探观测点按照相应的规律沿直线的方向等距离布设。
4GPS—RTK测绘技术在地质勘察测绘中的不足及相应的解决方法
(1)受到卫星状况的限制。在密集森林区、高山峡谷的深处以及城市中高楼的密集区,卫星信号将会被较长时间的遮挡,甚至有些地方无卫星信号,限制了一天中进行作业的时间。(2)天空环境影响。大气中的电离层在一天里的中午时候,对卫星信号的干扰大,可以接受到的卫星数很少,导致较长时间甚至不能进行初始化,就无法对地质进行勘察。同一地点相同条件,在上午的十一点之前以及下午的三点之后运用GPS—RTK测绘技术进行测量时能很快且准确的测得结果,而GPS—RTK在中午时很难测量。由此可见对作业时间段选取的重要性。(3)数据链在传输中受到限制和干扰、标称比作业半径的距离大。GPS—RTK仪器在进行数据链的传输过程中容易受到诸如高达建筑物、高大山体以及高频信号源对其的干扰,信号在传输中将会遭到很严重的衰减,严重影响到作业半径及外业的精度。(4)初始化的能力及所需要时间。在一些林区、山区或者城镇楼房密集的地区,卫星信号遭到阻挡几率大,很容易导致失锁,在使用GPS—RTK进行作业时时常初始化。影响测量的效率和精度。使用初始化能力好以及所需要的时间较短的机型能解决此问题。
5结语
从上述分析中可见,在地质勘察测绘中运用GPS—RTK 测绘技术,极大的提高了勘察测绘地质的质量和效率。总之,在测绘工作中因GPS—RTK测绘技术操作简单且有很高的定位精度,同时极大的方便了进行地质勘察测绘有关的工作人员。
参考文献
[1]刘红新.GPS高程转换系统的研究及其应用[D].南京:河海大学,2009.
[2]李征航,黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2010.