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【摘 要】 目前,GPS-RTK系统已广泛应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等方面,工程测量中GPS-RTK应用技术已经相当成熟,本文首先分析了GPS-RTK技术,接着对其在地质勘查工程测量中的应用进行了解说。以期在实际操作中可以提供相应的理论借鉴与指导。
【关键词】 GPS-RTK技术;地质勘查;工程测量;实际应用
引言
GPS-RTK技术,能实时观测、实时解算在任意坐标系中的三维坐标,且精度极高,也能迅速进行地点定位和数据采集。它主要由以下几部分组成:全球定位系统控制器、实时进行数据处理软件、进行实时数据传输的GPS电台,以及全球定位系统的接收机和天线。
一、GPS-RTK技术的概念
GPS系统一般由地面控制、空间和卫星星座组成。进行地面控制时,有时把它划分成GPS信号机、用户设施和地面监测控制系统。空间的组成成分大体是24颗卫星,它们均匀的分布于6个轨道平面上,而且卫星上装有精准的原子钟,故可以向全球的用户给予比较精准和全天持续实时的授时、三维定位和测定速度。测量地形的过程中,进行控制工作时一般用静态的测量方法,同时运用RTK技术来进一步改善零散的测量项目,并随时记下坐标点。
地形测量的过程中,如果運用GPS-RTK技术,各控制点的布设就变得没有必要,然而一定要基于若干基准点来迅速测定地形的不同坐标,并且在野外测定时运用专业测试软件就可以测量绘制电子地图,进而用打印机,测绘仪等明确物件的尺寸和比例。由此可以看出,运用GPS-RTK技术来定位时,一般用基站实时测定基准站、载波相位和伪距等参数,同时借助无线信号实时传播正在运动中的流动站,运用其中的GPS信号接收机接收基准站的信号,同时实时地差分处理接收到的载波相位,得到基准站和流动站各轴的坐标差值,借此运用相应的参数转换,明确每个点所在地平面的坐标。运用GPS-RTK技术在这整个过程中实现定位。所以这一技术大范围的运用于地形测量和工程放样中。
二、GPS-RTK技术在地质勘查中的重要性
通过以上的介绍,我们在一定程度上了解了GPS-RTK技术,所以要想强化其实际运用,就应该基本了解其应用于土地整治测量中,这样才可以进一步提高地形测量的实际效果。
1、降低了测量的成本
由于信息科技的广泛运用,地质勘查测量中的测量成本,尤其是人类成本大幅度下降。之前的大部分测量数据需要大量工作人员全天不间断的计算,而当今运用计算机能够精确迅速的整理数据,利用相应的图形编辑软件即可完成测量图像的处理;运用遥感技术可以远程探寻和辨识项目的实际情形。这样可以减少人力支出,地形测量工作人员能够节省时间以分析工程的整体数据,进一步得到正确的策划方案。
2、提高了测量的准确性
地质勘查工程测量要求极高的数据精准度,一旦数据不精确和完整,会影响到整个项目的技术施工和质量,信息科技尤其是GPS、遥感、图形处理等技术在其中的广泛使用,极大提升了测量精确度,测量数据是全体项目的根基,其精准度的提升可以确保项目的质量,并进一步带来经济效益的提升。
3、促进科学技术和社会发展
人类通过持续的努力和探索发现了GPS-RTK技术的进展,并且GPS-RTK运用于地形测量由推动了信息科技的进步,科学家经过一直以来的探索和钻研,在测绘硬件的基础上继续改进,提升测绘的精准度。同时革新相应的软件,优化效率。全新的测量观点和方法的使用,提升了测量技术的水平。所以信息科技和地形测量相互促进,推动了人类社会的持续性进步。
三、地质勘查工程测量中GPS-RTK技术应用分析
GPS-RTK技术的快速静态测量、动态测量和准动态测量能够轻松地解决工程测量、地形测量、物化探测量等一系列的问题。
1、探矿工程由地质技术人员测量
GPS-RTK技术出现之后,改变了以前费时费力,利用地质罗盘、地形图采用半仪器法交会布置探矿工程的状况。在具体工作中利用GPS-RTK技术的时候,若是短距离,通常用距离测区不大于15千米的国家控制点作为基点。长距离时则采用GPS-RTK技术引测控制点到工作区,再选择好的地形地貌架设基准站,然后把要布置的工程点坐标输入到定位系统机上,再利用GPS-RTK技术的放样功能布设工程点,完成探矿工程的初测。特别是钻探工程中,待钻机安装完毕,而对孔位进行复测,所有探矿工程施工结束,均用移动站对探矿工程进行定测。这样可以减少传统测量方式的测量误差,提高勘测区工程点的布设精度。
2、勘探线剖面由地质技术人员测量
在地质普查、详查、勘探过程中,均要涉及勘探线剖面,特别是在详查、勘探阶段进行勘探线的剖面测量必不可少。而传统的勘探线剖面的测量方法大体分为两部分:地质部分和测量部分。测量技术人员仅能完成勘探线剖面地形线的测量。地质技术人员则根据测量技术人员提供的勘探线剖面进行野外填绘,补充地质内容。GPS-RTK技术的出现,使地质技术人员完全可以胜任测量技术人员的工作,并在测量勘探线剖面地形的同时完成地质内容的测量。
3、工程点布设及物化探测量
GPS-RTK技术也能在工程区控制网的基础上,合理分布矿区工程点,并将工程点的坐标输入到定位系统机上,再利用GPS-RTK技术的放样功能布设工程点。这样可以减少传统测量方式的测量误差,提高勘测区工程点的布设精度。物化探测量是地球物理、化学勘探涉及的测量工作的总称。物化探测量,是进行布置测网,为物化探布设剖面等,以达到能为物化探提供严谨真实的测量资料的目的。除此之外,物化探测量相较于过去用全站仪和经纬仪进行作业也更加的省时省力,并且方便。
四、GPS-PTK在地质勘探应用需要注意的问题
相较于全球定位系统静态测量来说,GPS-RTK技术对工作人员的能力和素质也提出了更高的要求。如果工作人员技术不熟练或操作失误造成的后果也是很严重的。 1、对该技术测量误差和精度方面的分析
同测站和同距离相关的误差是GPS-RTK技术的两种主要误差。多径误差、气象天气影响,还有一些信号的干扰等都属于测站有关误差;轨道误差、对流层及电离层等误差属于同距离的误差。同测站误差能通过一定的方法进行校正或采取有效的措施来削弱,同距离误差则只能随着基准站和移动站距离的增大而增大。由此得出,在运用GPS-RTK技术测量时应适当地限制作业半径。另外,GPS-RTK技术和传统的经纬仪视距等相比有很大的技术上的优势,在测网和剖面布设上也基本能够消除网闭合差和网线的偏移。
2、基准和移动站的设置
GPS实时动态技术下,基准站在勘探测量中的地位很重要。另外,对于基准站的设置也有一些限制性的条件,如基准站应远离一些大型的建筑物、大面积的水域池塘等较为明显的信号反射物,远离如微波站、变电站和电视台等种种强电磁干扰源等。另外,基准站电台的移动站和天线,也应尽量设置较高一点且设置于周围空旷的地方。移动站也应当注意和基准站在各项参数上一致,数据链上连接。同时,移动站设置的时候也需要注意数据的准确和齐整,使其能够一目了然。
3、RTK通讯及作业半径
GPS-RTK能否成功的关键在于移动站是否可以连续、可靠接收来自基准站的信号。相应的,GPS-RTK成功与否也会受到地形地貌的影响,如相比在山地和森林等地区,在沙漠、平原上GPS-RTK的定位效果好,RTK的作業效率和成果质量高。在作业半径上,半径大小是由基准站电台信号的传输距离来决定的,距离最好在10千米之内,以确保测量的速度和精度。当信号受到影响时,还应对作业半径进行适当调整。
结束语
GPS-RTK先进技术解决了地质技术与测量技术不兼容的实际困难,以其效率高、精确度高、可靠性强的优良性能,使地质技术人员能够独当一面,独立完成探矿工程的初测、复测、定测以及勘探线剖面测量。这一新技术、新方法的应用,大大提高了地质工作效率,值得在实际工作中加以推广应用。
参考文献:
[1]郭晓华.浅谈网络RTK技术在山区工程测量中的应用[J].科技致富向导.2013(06):112.
[2]李泽光.浅谈RTK技术在国土资源测绘中的应用[J].科技创新与应用.2012(31):89.
[3]张飞;杨乐虹;曾垒.我国土地整理规划中的技术路线探究[J].硅谷.2010(19):90.
【关键词】 GPS-RTK技术;地质勘查;工程测量;实际应用
引言
GPS-RTK技术,能实时观测、实时解算在任意坐标系中的三维坐标,且精度极高,也能迅速进行地点定位和数据采集。它主要由以下几部分组成:全球定位系统控制器、实时进行数据处理软件、进行实时数据传输的GPS电台,以及全球定位系统的接收机和天线。
一、GPS-RTK技术的概念
GPS系统一般由地面控制、空间和卫星星座组成。进行地面控制时,有时把它划分成GPS信号机、用户设施和地面监测控制系统。空间的组成成分大体是24颗卫星,它们均匀的分布于6个轨道平面上,而且卫星上装有精准的原子钟,故可以向全球的用户给予比较精准和全天持续实时的授时、三维定位和测定速度。测量地形的过程中,进行控制工作时一般用静态的测量方法,同时运用RTK技术来进一步改善零散的测量项目,并随时记下坐标点。
地形测量的过程中,如果運用GPS-RTK技术,各控制点的布设就变得没有必要,然而一定要基于若干基准点来迅速测定地形的不同坐标,并且在野外测定时运用专业测试软件就可以测量绘制电子地图,进而用打印机,测绘仪等明确物件的尺寸和比例。由此可以看出,运用GPS-RTK技术来定位时,一般用基站实时测定基准站、载波相位和伪距等参数,同时借助无线信号实时传播正在运动中的流动站,运用其中的GPS信号接收机接收基准站的信号,同时实时地差分处理接收到的载波相位,得到基准站和流动站各轴的坐标差值,借此运用相应的参数转换,明确每个点所在地平面的坐标。运用GPS-RTK技术在这整个过程中实现定位。所以这一技术大范围的运用于地形测量和工程放样中。
二、GPS-RTK技术在地质勘查中的重要性
通过以上的介绍,我们在一定程度上了解了GPS-RTK技术,所以要想强化其实际运用,就应该基本了解其应用于土地整治测量中,这样才可以进一步提高地形测量的实际效果。
1、降低了测量的成本
由于信息科技的广泛运用,地质勘查测量中的测量成本,尤其是人类成本大幅度下降。之前的大部分测量数据需要大量工作人员全天不间断的计算,而当今运用计算机能够精确迅速的整理数据,利用相应的图形编辑软件即可完成测量图像的处理;运用遥感技术可以远程探寻和辨识项目的实际情形。这样可以减少人力支出,地形测量工作人员能够节省时间以分析工程的整体数据,进一步得到正确的策划方案。
2、提高了测量的准确性
地质勘查工程测量要求极高的数据精准度,一旦数据不精确和完整,会影响到整个项目的技术施工和质量,信息科技尤其是GPS、遥感、图形处理等技术在其中的广泛使用,极大提升了测量精确度,测量数据是全体项目的根基,其精准度的提升可以确保项目的质量,并进一步带来经济效益的提升。
3、促进科学技术和社会发展
人类通过持续的努力和探索发现了GPS-RTK技术的进展,并且GPS-RTK运用于地形测量由推动了信息科技的进步,科学家经过一直以来的探索和钻研,在测绘硬件的基础上继续改进,提升测绘的精准度。同时革新相应的软件,优化效率。全新的测量观点和方法的使用,提升了测量技术的水平。所以信息科技和地形测量相互促进,推动了人类社会的持续性进步。
三、地质勘查工程测量中GPS-RTK技术应用分析
GPS-RTK技术的快速静态测量、动态测量和准动态测量能够轻松地解决工程测量、地形测量、物化探测量等一系列的问题。
1、探矿工程由地质技术人员测量
GPS-RTK技术出现之后,改变了以前费时费力,利用地质罗盘、地形图采用半仪器法交会布置探矿工程的状况。在具体工作中利用GPS-RTK技术的时候,若是短距离,通常用距离测区不大于15千米的国家控制点作为基点。长距离时则采用GPS-RTK技术引测控制点到工作区,再选择好的地形地貌架设基准站,然后把要布置的工程点坐标输入到定位系统机上,再利用GPS-RTK技术的放样功能布设工程点,完成探矿工程的初测。特别是钻探工程中,待钻机安装完毕,而对孔位进行复测,所有探矿工程施工结束,均用移动站对探矿工程进行定测。这样可以减少传统测量方式的测量误差,提高勘测区工程点的布设精度。
2、勘探线剖面由地质技术人员测量
在地质普查、详查、勘探过程中,均要涉及勘探线剖面,特别是在详查、勘探阶段进行勘探线的剖面测量必不可少。而传统的勘探线剖面的测量方法大体分为两部分:地质部分和测量部分。测量技术人员仅能完成勘探线剖面地形线的测量。地质技术人员则根据测量技术人员提供的勘探线剖面进行野外填绘,补充地质内容。GPS-RTK技术的出现,使地质技术人员完全可以胜任测量技术人员的工作,并在测量勘探线剖面地形的同时完成地质内容的测量。
3、工程点布设及物化探测量
GPS-RTK技术也能在工程区控制网的基础上,合理分布矿区工程点,并将工程点的坐标输入到定位系统机上,再利用GPS-RTK技术的放样功能布设工程点。这样可以减少传统测量方式的测量误差,提高勘测区工程点的布设精度。物化探测量是地球物理、化学勘探涉及的测量工作的总称。物化探测量,是进行布置测网,为物化探布设剖面等,以达到能为物化探提供严谨真实的测量资料的目的。除此之外,物化探测量相较于过去用全站仪和经纬仪进行作业也更加的省时省力,并且方便。
四、GPS-PTK在地质勘探应用需要注意的问题
相较于全球定位系统静态测量来说,GPS-RTK技术对工作人员的能力和素质也提出了更高的要求。如果工作人员技术不熟练或操作失误造成的后果也是很严重的。 1、对该技术测量误差和精度方面的分析
同测站和同距离相关的误差是GPS-RTK技术的两种主要误差。多径误差、气象天气影响,还有一些信号的干扰等都属于测站有关误差;轨道误差、对流层及电离层等误差属于同距离的误差。同测站误差能通过一定的方法进行校正或采取有效的措施来削弱,同距离误差则只能随着基准站和移动站距离的增大而增大。由此得出,在运用GPS-RTK技术测量时应适当地限制作业半径。另外,GPS-RTK技术和传统的经纬仪视距等相比有很大的技术上的优势,在测网和剖面布设上也基本能够消除网闭合差和网线的偏移。
2、基准和移动站的设置
GPS实时动态技术下,基准站在勘探测量中的地位很重要。另外,对于基准站的设置也有一些限制性的条件,如基准站应远离一些大型的建筑物、大面积的水域池塘等较为明显的信号反射物,远离如微波站、变电站和电视台等种种强电磁干扰源等。另外,基准站电台的移动站和天线,也应尽量设置较高一点且设置于周围空旷的地方。移动站也应当注意和基准站在各项参数上一致,数据链上连接。同时,移动站设置的时候也需要注意数据的准确和齐整,使其能够一目了然。
3、RTK通讯及作业半径
GPS-RTK能否成功的关键在于移动站是否可以连续、可靠接收来自基准站的信号。相应的,GPS-RTK成功与否也会受到地形地貌的影响,如相比在山地和森林等地区,在沙漠、平原上GPS-RTK的定位效果好,RTK的作業效率和成果质量高。在作业半径上,半径大小是由基准站电台信号的传输距离来决定的,距离最好在10千米之内,以确保测量的速度和精度。当信号受到影响时,还应对作业半径进行适当调整。
结束语
GPS-RTK先进技术解决了地质技术与测量技术不兼容的实际困难,以其效率高、精确度高、可靠性强的优良性能,使地质技术人员能够独当一面,独立完成探矿工程的初测、复测、定测以及勘探线剖面测量。这一新技术、新方法的应用,大大提高了地质工作效率,值得在实际工作中加以推广应用。
参考文献:
[1]郭晓华.浅谈网络RTK技术在山区工程测量中的应用[J].科技致富向导.2013(06):112.
[2]李泽光.浅谈RTK技术在国土资源测绘中的应用[J].科技创新与应用.2012(31):89.
[3]张飞;杨乐虹;曾垒.我国土地整理规划中的技术路线探究[J].硅谷.2010(19):90.