随着GPS动态定位功能的不断发展,其在测量领域中也发挥着日益重要的作用。GPS-RTK技术,是基于GPS卫星定位系统的一种全新测量方法,在地质勘探工程测量领域中应用这一技术,可以在无需事后结算的情况下实时获取厘米级定位精度,极大地促进了地质勘探工程的发展。明确GPS-RTK技术的组成、定位模式及应用要点,具有十分重要的实践价值。
1 GPS-RTK技术原理
在 GPS接收机获得rtk定位的过程中,可以有效地将接收到的卫星数据和用户信息录入到数据链电台,并且向流动站接收机当中传输。在此过程中流动站可以获取各数据链电台的卫星数据,通过对这些卫星数据进行整合处理,可以获得基准站和流动站的基线向量,接着将这些基线站的坐标和基线向量融合在一起,就可以获得流动站个点的wgs-84坐标。通过坐标的分析和参数的转换就可以获取海拔、平面坐标等参数。在实践中这项操作的速度很快,精度很高,全程操作可以控制在一秒以内,结果偏差为厘米级。在GPS RTK系统组成方面主要是GPS接收机和相关的数据传输系统以及对应的数据处理软件。在实践中,数据传输系统主要以无线电台形式使用。在处理软件方面依照功能的区别,各厂家设计的软件略有区别,但是总体功能均符合要求。
2 GPS-RTK技术应用优势
2.1 简化操作程序
在土地测绘技术方面的要求也逐步提升,不单单需要保证精准性,还需要智能化的对数据的采集、处理、传播进行一体化的智能控制。在获得数据后直接将数据记录下来,依照设定好的程序进行预算,在系统内组成差分观测值,并且实时进行数据处理,可以保证数据定位实现厘米级,一步到位,减少人力的耗费,控制测绘时间,保证数据具有更高的参考价值。
2.2 定位精度高
在完成测绘工作时要申请受监管的区域CORS服务,独立测量并采集控制点数据,通过CORS网络发送差分信息,而测绘资质单位需要向当地相关部门申请。RTK是基于VRS理论的系统技术,可以在区域内建立网状覆盖GPS基准站,通过控制点实测在作业范围内完成工作,从而不断信息提高测绘准确度,根据周围参考站了解虚拟观测值,提高测绘的精准度。
2.3 作业效率高
随着经济水平和科学技术的不断发展,GPS控制网精度为达到预期目标,要求运用关键技术进行创新,通过地理信息系统合理应用,有效落实规划与管理,使点与点之间通视,GPS-RTK系统可以实时基线进行解算,最后转换形成流动站格网坐标,减少测量仪器应用的次数,体现出该技术的优越性和先进性,准确避免测绘失误耽误进度。
3 GPS-RTK技术在地质测绘工程中的应用
3.1 控制测量
常规方式通常由于需要进行局部加密控制而必须对一级导线进行测量,在此基础上,再展开图根控制,不仅难以取得良好的控制效果,而且还容易造成大量人力和物力成本支出。在此方面,GPS-RTK具有明显的优势:进行整体控制时,不需要对通视方向点和加密控制进行考虑,在测导线或者图根点时,只需要直接在控制点上放置移动站即可平滑完成数据采集并得到准确的坐标,因此给首级控制选点活动提供了很大的便利,在GPS-RTK技术实践应用之后,首级控制中的点位选择活动只需要对基准站安全性及点位实用性加以考虑即可,有利于提高整体工作速度和效率并减少工作量,达到为工作人员减负的目的。实践中,定位模式的选择,需要依据控制网边长来确定:边长5~10km,可以优先选择快速静态定位模式;边长在10~15km,若获得数量足够多的卫星支持且外部观测条件达标,可以应用快速静态定位模式,若在较为开阔的平原地区,则可以选择动态定位模式;边长<5km,则需要对具体的环境条件及勘探要求,合理选择快速静态定位模式或者动态定位模式。
3.2 工程点布设
应用GPS-RTK技术可以有效解决这一问题,达到节约资源和支出的目的,与此同时,减少工作人员的作业量,提高工程点的整体布设速度。在应用这一技术展开工程点布设时,需要落实好以下几项要点:其一,对地质勘探工程项目的首级控制网进行勘察,并在此基础上,对工程点的工作路线及地理分布进行合理确定;其二,在移动站电子手簿中输入设计工程点坐标,应用RTK技术的放样功能在实地完成工程点布设活动,并实时解算出天线所在位置的坐标;其三,对工程点进行核验,计算不同点位之间的误差(通常使用公式),确保工程点精度达到相应标准要求,进一步提升整体测量的准确性。
3.3 碎部测量
借助全站仪或平板仪对目标区域已有的图根控制点进行测量,这一测量方式需要多次输入图根控制点的地物编码并在此基础上应用成图软件出图,对于通视状况提出了较高的要求:北侧点周围地物地貌等碎部点必须通视。与此同时,通常一台仪器要求至少2~3人同时参与作业,因此工作效率较低。RTK技术不仅在通视状况方面不做要求,而且开展碎部测量工作时仅需一人即可完成相关操作。正式作业时,工作人员使用已经完成初始化的仪器,应用测杆对准地形地貌上的碎部点,几秒之后即可准确获取该点坐标,在精度达到相关标准要求之后,即可输入该点的特征编码并进行保存与提交。测定某一特定区域内地形地物碎部点之后,借助专业的数据传输与处理软件,即可对所得测量点进行集中输出处理。
3.4 放样
在对地质进行勘查时,需要在对应位置进行钻孔取样,并对岩石进行分析,从而获得勘查区域的地质情况。基于 GPS-RTK技术来完成放样工作,比传统方法效果更好。比如,某新建的煤矿需要对回风井井筒附近的地质情况进行检查,在煤矿人员提供的回风井相关资料的基础上,利用 GPS-RTK 技术在井口附近完成了放样工作,其中钻孔位置距离井口约 10m~25m。以上放样工作全部由系统自动化完成,工作效率高。
3.5 注意事项
基于GPS-RTK测量技术开展地质勘查工作时,基准站的设置质量会对测量结果和过程产生直接影响,因此,在设置基准站时,强调以下几点:第一,基准站的设置必须远离干扰源,防止信号传输时受到干扰源的影响,对测量结果精度造成不良影响;第二,基准站与移动站之间不得存在较大的阻碍物,比如很高的山峰,因为高耸的山峰会影响信号的传输;第三,不管是基准站,还是移动站,都应该设置在地势较高的位置,确保信号传输效果。
4 结束语
GPS-RTK技术所耗用的测量时间更短,操作过程简单可靠,可以预测其在我国工程测量领域将会有更大的发展及应用。为此,相关工程建设单位应加大 GPS-RTK技术的投入力度,完善配套设施,应用过程加强质量管理,进而使 GPS-RTK技术优势充分发挥出来,创造更多的效益。
参考文献:
[1] 李宛锐.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用研究[J].福建冶金,2021,50(01):6-8.
[2] 胡绪昌,李实成.矿山地质勘察测绘中GPS-RTK测绘技术的运用探讨[J].世界有色金属,2020(22):33-34.
[3] 武卫卫.GPS RTK技术在城镇地籍测量中的运用研究[J].华北自然资源,2020(06):82-83.
[4] 李壮.工程测量中GPS RTK技术的应用[J].智能城市,2020,6(18):60-61.