水工环地质调查中GPSRTK的运用研究

水工环地质调查中GPSRTK的运用研究

刘云超陈琦

云南地矿建设监理咨询有限公司云南昆明650000

摘要：随着我国社会经济的快速发展，科学技术发展迅猛，使得地理信息系统、全球定位系统等新型技术在各行各业中被使用，其中就包含水工环地质调查工作。基于此，本文就对水工环地质调查中GPSRTK的运用进行探究，以期为水工环地质调查提供参考依据。

关键词：水工环；地质调查；GPSRTK技术；运用对策

“GPS”技术又称全球定位系统，是上世纪七十年代美国国防部门所研发的一种全天候的导航系统，使用此种系统可以对地球上的任何位置进行精准测量，所以在众多领域中被使用[1]。GPSRTK技术是在“GPS”技术基础上所出现的新型测量技术，此技术最常使用在水工环地质调查工作，本文就对水工环地质调查中GPSRTK的运用进行详细研究。

一、GPSRTK技术的概述和工作方法

（一）GPSRTK技术的概述

GPSRTK技术又称“载波相位差分技术”，英文名为Real-timekinematic，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法[2]，在使用过程中主要通过基准站对相应信息进行采集，然后将采集后的信息以载波相位的形式发送到用户接收机，让用户接收机对所接收到的信息数据进行求差解、算坐标，是一种新的常用的全球定位系统（GPS）测量方法。我国以往在进行水工环地质调查中总是采用静态、快速静态、动态测量等方法，这些方法在使用时都是在事后进行解算才能获得厘米级的精度，操作流程复杂，不方便，而载波相位差分技术在使用过程中通过载波相位动态实时差分方法，可以让相关人员在野外工作时，实时得到厘米级定位精度的测量，减少了不必要的人力、财力、物力，不仅是GPS应用的重大里程碑，更为水工环地质调查工作带来了新曙光。

（二）GPSRTK技术的工作方法

通常情况下，GPSRTK技术的工作方法主要体现在以下几个方面：第一，相关人员需要在基准站上安装一台GPS接收机，使用此GPS接收机对卫星进行动态监测、观测工作[3]。第二，GPS接收机在卫星观测时，会通过无线电设备将所观测到的信息数据传输到观测站内，当观测站接收到所观测到的卫星数据后，GPS接收机会将基准站传输出来的观测数据通过无线电设备进行反接收。第三，完成以上两个部分后，相关人员需要采用GPS定位方法进行基准站的基线向量和坐标计算工作，然后将基准站的基线向量和坐标计算进行结合，制作出用户所需要的系数，提高数据结果的准确性。

二、水工环地质调查中测量仪器设备的发展史

水文地质灾害不论是在现代，还是古代都是另人们头疼的问题，直接影响到人们的生活质量[4]。纵观我国水工环地质调查中测量仪器设备的发展史，主要体现在以下几个方面：第一，上世纪九十年代，我国从国外引进地质调查测量仪器，如，层析雷达系统、多态雷达系统等等。第二，在我国科学技术快速发展的背景下，在水工环地质调查测量仪器设备中也有了新的突破，相继研发出撂地雷达、LT一1，2，3型GPS、DVL防爆型的矿井雷达等等，为我国水工环地质调查工作提供了基础。第三，目前，受到人为因素影响，水工环地质遭受的破坏形式多样，程度严重，在此种情况下，我国开始研发解决浅层地质问题的测量仪器设备，GPSRTK技术就是其中一种，此技术的使用可以准确测量出水工环地质中所存在的问题，找到地质灾害，完成探测目标。

三、GPSRTK技术数据的采集和处理工作分析

“GPS”技术是上世纪七十年代美国国防部门所研发的一种全天候的，空间基准的导航系统，使用此种系统可以对地球上的任何位置进行精准测量，进而获取准确的数据信息，并在上世纪九十年代数据信息收集工作得到了巨大的提升，在地震测量、航空、空间、环境以及地质勘测方面都被广泛应用[5]。我国传统数据采集方法主要是采用投射法，此种方法在使用过程中需要对采集到的数据进行处理才可以为用户提供所需要信息，可见GPSRTK技术在数据采集使用过程中还具有一定的局限性。我国相关人员对此技术进行集具体的研究，但是在研究过程中相关人员将主要的精力都集中在数字模拟实验、探测能力上，而忽视了GPSRTK技术数据的采集和处理工作，在此种情况下，国外著名专家雷林源就提出了电磁波在地层当中的速度波相位、使用GPSRTK技术探测深度、在地层分界面上电磁波场强和透射系数等理论研究，为GPSRTK技术数据的采集和处理工作提供了新的契机。

四、水工环地质调查中GPSRTK的运用案例分析

（一）GPSRTK技术对环境污染物的探测

GPSRTK技术作为一种新的全球定位系统（GPS）测量方法，在我国水文地质、工程地质、环境地质等方面调查工作中被广泛使用，其中就包含污染物的探测，相关人员通过GPSRTK技术对环境污染物进行调查，然后将所调查的数据进行传输，呈现给环境管理部门，环境管理部门根据这些数据信息，针对性制定应对措施，从而解决环境污染问题，提高生态环境质量[6]。目前，已有大量国外专家通过小箱体进行GPSRTK技术在调查环境污染方面能力的测试，测试结果显示，GPSRTK技术可以将环境污染物准确检测出来，具体主要体现在以下两个方面：一方面，加入所测量的区域没有受到环境污染，GPSRTK技术可以探测到地域浅水面，那么此技术就可以直接检测到该地域浅水面上的污染物。另一方面，如果该地域污染物数量达到了饱和状态，那么GPSRTK技术就无法探测到浅水面上的污染物。需要注意的是，此种技术在进行测试过程中，可以检测出像羽状的污染物、有毛细作用的水头传递速度等水文地质参数，所以GPSRTK技术在环境污染物探测工作中具有广阔的使用前景。

（二）GPSRTK技术在水文地质调查的应用

根据相关资料显示，雷达相图可以直接展现出反射波的不同组成形式，通过对反射波的不同组成形式分析可知，地质结构的构造方式对雷达起到一定的影响作用。现阶段，许多外国国家相继展开了对此方面的研究工作，并在一些地域中使用了GPSRTK技术进行水文地质测量，探索GPSRTK技术是否可以使用在水文地质调查工作中，调查结果显示，GPSRTK技术可以对不同地域环境下呈现出相应的雷达相位图，由此可见，GPSRTK技术可以在地下水文地质调查工作中使用，并具有广阔的使用前景。

总结语：

总而言之，在水工环地质调查使用GPSRTK技术，可以将水工环地质调查工作程序简化，让水工环地质调查工作流程更加完善。因此，相关人员要想保证水工环地质调查工作质量，就需要根据工作具体情况，采用GPSRTK技术，通过GPSRTK技术对测量位置进行载波相位测量，从而降低测量数据误差，提升测量数据准确性，促进水工环地质调查工作稳定、有序的展开。

参考文献：

[1]张旭,吴广宇.试析GPSRTK在水工环地质调查中的运用[J].河南科技,2014(10):43.

[2]程晓嫚,郭晓林.浅析GPSRTK在水工环地质调查中的实践[J].建筑工程技术与设计,2015(25):147.

[3]周国彬.探讨水工环地质调查电法的应用与发展[J].大科技,2014(34):271-272.

[4]楚宪法,韦开行.论水工环地质调查中的难点及解决途径[J].建筑工程技术与设计,2017(31):1431—1431.

[5]吴凤龙.谈水工环地质调查电法的应用与发展[J].黑龙江科技信息,2014(18):133-133.

[6]朱兴俊.水工环地质调查工作存在的问题与建议[J].化工设计通讯,2017,43(4):229-230.