试论RTK技术在地质勘探工程测量中的应用

试论RTK技术在地质勘探工程测量中的应用

林柳

林柳

四川省川建勘察设计院四川成都610000

摘要：随着我国科学技术的发展，新的RTK技术也蓬勃发展，被应用的范围越来越广泛。本文将介绍RTK技术的优点，以矿区的地质勘探工程为例着重介绍RTK技术在地质勘探工程测量中的应用，分析了RTK技术在地质勘探工程测量应用中所存在的问题并提出解决方案。

关键词：RTK技术；测量；地质勘探；动态定位

1、RTK技术概述

RTK技术发展到如今出现了一门新的GPS定位技术，这项技术可以说是GPS定位技术一个显著的进步，其不但能使测量的效率大大提高，还能促进GPS应用的新发展。这项技术性能优良大大超越了传统的测量作业方式，具有高精度、高速度、节省费用与操作便利等优点，无论是控制、工程测量还是矿山、地形与城市规划的测量等都被广泛应用于其中。与传统测量技术相比，RTK技术在地矿系统的进行地质勘探的工程测量作业中有着十分显著的优势条件，如下：

1.1、作业高效率

在平原、浅丘地区使用RTK基站点电台发送差分数据，高质量的便可覆盖方圆四至五千米的范围，这就使得传统模式下的测量方式需要的控制点数以及搬运测量仪器的次数得到有效的减少，不考虑通视条件。采集数据通常只是需要一个人来进行操作便可，在没有特殊变动的电磁波之下能够在几秒钟之内就得到坐标与高程。这样就大大减少了作业的时间，使工作人员的劳动强度、外业费用等方面有效地降低了，促进了劳动效率的提高。

1.2、高精度定位，安全可靠

由于其自身所具有的特性，传送的数据有着很强的可靠性与安全性，不会将误差逐渐积累，只要外业采集点位能够使RTK采点条件得到满足，就能使其在一定的范围内将平面与高程精度都精确到厘米的级别。

1.3、低作业要求

RTK技术只要电磁波通视的要求得到满足就能够实施，并不需要传统测量的两点通视要求。所以RTK技术与过去的传统测量相比较就显得十分有优势，不会因通视的条件、天气气候、能见度与季节等各方面因素而受到侵扰，无论是传统测量所困扰的复杂地形还是地物障碍多等难以通视的情况，都能利用RTK技术的工作条件轻松快速地完成高精度、高效率的定位作业。

1.4、作业范围广、集成化程度高

通过移动网络发送差分信息，只要有移动GPRS信号区域，就能接收到基站差分信息，让作业范围大大的扩大，为野外地质勘探工作提供了便捷的定位服务。RTK技术能够进行自动化的作业，有着程度十分高的集成化，并具有十分强大的测绘功能，误差率大大降低，提高了作业的精确程度。

1.5、操作便利

RTK技术有着操作便利简单却有着十分强大的处理数据的能力，设置站点时只要进行一些简单的操作与设置，就能给在一边走动的同时一边获得测量的数据或者是一边进行放样坐标等工作。RTK技术有着强大的输入、存储与处理、装换、输出的能力，可将数据快捷方便地导入计算机内，使用的过程中十分简单易学，容易上手。

2、RTK技术在地质勘探工程中的应用

在各项工程建设、矿产开发等项目中，都需进行地质勘探。本文以矿区的地质勘探工程为例，分析RTK技术在地质勘探工程中的应用。测量矿区的地形、勘探线剖面、钻孔点、深槽点、地质点以及矿体露头点、水文点等组成了整个地质勘探工程的任务。而在很多项工作中都离不开测绘。现在社会在飞速的发展，矿区的地表环境有着很大的变化，要想给工程的决策层提供最合理准确的数据，就务必要设计图纸有很高的现实性与不同工程之间的分布性。测量矿山的工作人员要不停地补测或是修测矿区的地形图，还要准确定位地勘的工程点。可以说RTK技术大大提高了我们测量工作效率，与传统的测量方式对比更加方便快捷，使劳动工作量得到有效地减少。RTK技术在测量地形的过程中只需要一个工作人员携带移动站，在每一个地物点与地貌点处观测几秒钟便能得出定位的结果，然后将这个点的编码输入手簿。在野外进行数据采集之后，采用专业性的软件进行处理，得出符合要求的地形图。RTK技术不仅有上述的优点，其还使工作人员的投入减少，进行RTK测量时工作人员只要一到二人就已足够，并且在很大程度上提高了工作的效率和精度，减少错误与误差。安置完成的基准站在有效范围内并不需要四处迁移。其次安置完成基准站之后可以使用流动站进行测量，不需要布设很多图根控制。最后在空旷的、矮小植被区域使用RTK直接采集数据；在植被茂密、山体遮挡卫星信号严重区域，使用RTK在附近空旷区域测量一对通视条件好的图根点，再用传统方式补充测量。无论是布设图根控制点、还是测量地形点都将测量精度和速度大大提高。

3、RTK技术的不足与解决方法

3.1、RTK在地质勘探工程中会受到卫星状况的限制。卫星系统在对上美国时是最佳的，但世界上的某些国家还是会在某些时间段不能被卫星很好地覆盖，很容易就有假值出现。像在矿区的高山深处或者密林区域，卫星信号都容易被遮挡，这就会给工作时间带来直接的影响，甚至有些区域会没有信号。但利用RTK测量已知控制点，对坐标数据进行比对，便可以发现测量精度，排除假值问题。时间受到限制的问题则可以自由选择作业时间，而没有信号的地方则利用全站仪来进行测量。

3.2、RTK在地质勘探工程中会受到天空环境的影响。在白天的中午其会被电离层所干扰，而使得公用的卫星减少，接收不到五颗以上的卫星从而延长初始化的时间或是不能够进行初始化，这就无法进行测量。就这种情况只能错开作业时间。

3.3、传输数据链容易受到干扰与限制，工作有效的半径范围要小于标称的距离。RTK技术在进行数据传输是容易被高大的山体、建筑物或是高频信号源等因素的干扰，从而导致数据在传输的过程中严重衰减，影响外业的精度与工作半径。一些地形高差大的偏远地区其数据链的传输信号容易受到限制。若是RTK的作业半径超出与自身测量型号所具有的范围，测量出的结果就会有较大的误差。因此RTK技术在实际工作中的有效半径范围是比标称的半径要小的，研究与实践都证明了这点。

3.4、初始化容易受到干扰，所需时间延长。山区、林区与密集居民楼等地容易遮挡GPS的卫星信号，会出现失锁的现象，在进行测量工作时就需要常常初始化，这样会给测量工作的精度与工作效率带来较大的影响。为了解决这种类型的问题可在选择RTK机型上选择有比较强大初始化能力，所需时间又比较短的机型。

3.5、高程容易产生异常。精确的高程转换是RTK技术的要求，我国的高程异常图在山区存在很大的误差甚至是空白，这就会导致GPS转换工作十分困难，精度大大降低。

3.6、测量仪器的电量容易不足。在地质勘探工程测量时，有些项目处于荒山野岭，行走困难，这需要有足够容量的电池电瓶来维持作业，避免作业过程中，出现断电而无法测量的情况。基准站可以采用汽车用的电瓶，移动站则需要多携带几块电池备用，提高仪器连续高效地作业水平。

3.7、RTK进行测量时，其精度会受到卫星、天气、数据链传输的状况所影响。不一样的机型有着不一样的精度与稳定性。要想解决这种问题就要选择比较高精度、高稳定性的机种，并布设多一点控制点来作为其测量成果的检核质量控制点。

4结语

随着科技进步，RTK技术已发展到网络RTK，它是将卫星导航定位技术、计算机技术、有线和无线网络通信技术等等现代的新技术集成为一体，为用户提供实时、高效、连续的优质定位服务。网络RTK代表着RTK测量技术的新突破，为地质勘探工程测量提供了新的解决方法。

参考文献：

[1]郭达志；矿山测量的昨天、今天和明天[C]；第七届全国矿山测量学术会议论文集；2010（11）12-24

[2]李征航，黄劲松；GPS测量与数据处理[M]；武汉大学出版社；2010（02）10-19