RTK在地質勘查測量中的應用

林運龍

摘 要：RTK測量技術是數據通訊技術的突破性成果，其技術優點十分突出，操作性能強，測量模式和測量速度、精度較之傳統技術有了大幅度提升，因此在地質勘察找礦中應用廣泛。本文首先介紹RTK的工作模式，然后介紹在地質勘查找礦測量中遇到的問題和解決方式，對RTK技術在地質勘察測量中的應用進行了詳細的探討。

關鍵詞：RTK；CORS-RTK；地質勘查；測量技術

1. 概述

地質找礦多在山區，傳統測量在地質找礦中工作量大，人員多，周期長，常常讓測量工作者苦不堪言。隨著科技的發展RTK技術應運而生，以其作業效率高速度快而眾所周知。目前RTK測量技術已經被大量引用到地址勘查工作中，在可接收GNSS衛星信號的地方實現了全天候作業，而流動站也可以依靠同一基準站信息獨立開展勘查工作。此外，RTK技術已經實現高精度測量，其勘測精度可達到厘米。在RTK技術支持下，流動站可以隨時提供勘測區域三維空間坐標，檢測數據能得到實時檢測，極大程度提高了測量效率。

2. RTK在地質勘查找礦測量中的應用

2.1 RTK技術概述

20世紀70年代，美國開始研制全球定位系統，并于1994年全面建成。全球定位系統以高精度、自動化、高效益等優勢，在測繪工作中得到廣泛應用，其中包括大地測量、工程測量和航空攝影測量等。

RTK技術屬于高精度的定位技術，它是通過實時處理兩個測點載波差分方式進行測量。RTK技術是建立在基準站與若干移動站設備基礎上的，在基準站已知數據基礎上，移動站進行改正參數，基準站和移動站同時接收衛星信號得到測量數據，基準站同時又把測量修正參數通過無線數據鏈傳送給移動站，使移動站測量數據得到改正而獲得所需要的測量成果，這樣移動站就可以實時、方便、快捷地進行各種測量工作。RTK數據處理實際上是基準站和移動站之間的單基線處理過程。

RTK數字化工作主要包含外業數據采集和內業數據處理兩大塊。外業數據采集一般指的是控制點測量和碎部點測量，碎部點測量主要是先利用RTK進行圖根控制點測量，再用全站儀進行碎部點測量，當然，RTK也可以直接用于碎部點測量。內業數據處理一般是通過GPS進行數據處理，RTK數據編輯和整理，以及通過這些數據進行數字化成圖處理等。

2.2 RTK的工作模式

RTK（Real - time kinematic）是一種差分GPS數據處理方法。主要構成：基準站，移動站，數據鏈，控制軟件。

RTK測量時，分為CORS工作模式和傳統RTK工作模式，前者單移動站就可以作業，但是需要去各個省的CORS中心購買當地CORS賬號并且購買一張移動電話卡，后者至少需要兩臺接收機，一臺接收機做基準站，另外一臺做移動站。就方便迅捷而言CORS工作模式給我們帶來更多的方便，因為測量時不再需要自己架設基準站天天校正，一次校正過后，在同一地區就無需校正了，但是CORS也有其局限性，那就是在某些山區沒有移動信號，CORS不能運用，從而只能用傳統RTK。

2.3 基于RTK地址勘查測量應用

使用RTK在礦區測量時我們需要使用至少三個基準點去校正當地坐標，從而保證我們在礦區測量中測量點的精確。所以測量的第一步是找到基準點，這就需要我們去省測繪局購買GPS點，購買基準點之后雖然都會有GPS點之記，但就查找而言還是有一定難度，這里我們可以使用Google地球來查找，首先我們要用坐標轉換軟件把我們所購買的54坐標或者80坐標轉換成經緯度坐標，然后打開Google地球，添加地標輸入經緯度坐標就好，由于轉換會存在一定誤差，但是誤差不大，在Google地球上我們可以大致看到基準點的位置從而便于我們去尋找，減少我們找基準點的時間。

在選擇RTK工作模式的時候，有條件的最好是使用CORS模式，因為只需要調好移動站就可以直接去校正基準點了，完全不用擔心自己架設的基準站接收不到電臺信號。一般GPS點都在鄉鎮里，移動信號都較好，完全能滿足CORS需要。

點校正過后如果礦區有移動信號，而且信號很強的話，那么就可以直接使用CORS-RTK直接進行測量，放樣。一般地質勘查測量包括對探槽，鉆孔的測量和放樣，1：2000地形圖測量。

如果要測量的礦區沒有移動信號或者信號很弱無法滿足測量要求，那么就必須由CORS-RTK轉成傳統的RTK進行測量，這個時候就需要用校正過后的CORS-RTK在礦區周圍五公里以內盡可能的靠近礦區做控制點，以便于傳統RTK架設電臺的時候，移動站有信號，好把控制點引入礦區中，方便礦區進行測量。

在礦區架設基準站和電臺時選擇位置最好是在可以俯視測區山腰或者山頂，這樣信號就不會有遮擋，便于礦區測量，如果測區較為平緩架設在居住區房頂也行。

2.4 RTK技術應用注意事項

首先，傳統RTK電臺連接時要先接天線，避免沒天線時發送信號被電臺自身吸收導致燒壞。

其次，三個以上控制點“點校正”后有水平參差一般不大于0.015m。四個以上控制點參與垂直“點校正”后有垂直參差一般不大于0.02。

再次，三角點由于年代久遠多數已經遭到破壞，選擇控制點時最好選擇精度高的GPS控制點，從源頭上提高測量精度。

最后，避免把電臺設置在湖泊和信號塔旁，以免信號收到干擾。

3.RTK技術應用的優勢及其局限性

3.1優勢

RTK技術在地質勘查中應用時，對點間通視要求低，只需要再待測地點中地物地貌碎部點稍作等待，并在同一時間輸入特征編碼即可。以實時精準測量碎部點的坐標和點位精度，通過專業軟件結構進行各類數據的輸出。相對于傳統測量來說，RTK技術具有以下優勢：

1.人員耗損少；工作效率高；勘查精準；點位精度分布均勻，成本低。RTK技術不需要受限于環境和勘查距離，對地形條件復雜、局部重點工程地區尤其合適。

2.極大提升了勘查的便利性。RTK技術是在GPS基礎上與經緯儀相配合工作，實現地質勘查找礦工作的數字化，完善了地質勘查數據網絡，節省大量人工。

3.精準的實時性。PTK技術下的地質勘查精準度非常高，能到達厘米級，而且在同一基準站信息基礎上，流動站可以實時勘查測點三維坐標，并對現場勘查質量進行檢測，GPS誤差也不會累積，實現了流動站的獨立工作開展。

4.發展前景良好。RTK技術是利用率非常高的測量方法，在數字化測繪應用中必將有新的發展前景和技術創新。RTK技術是測繪技術發展的新突破，包含著巨大的技術發展潛力，以RTK直線放樣功能為例，同時對采集間距、地形測量和剖面線進行測量，到達一定里程后，有工程點放樣時，在進行工程點放樣，這種創新的方式極大的節省了人力、物力。

3.2局限性及其解決措施

第一，信號強度有待提升。地質勘查找礦大多集中在山高林密地區，而這些地區的衛星信號強度比較差，特別是一些V型溝谷，信號接收數量不足，這對動態測量模式工作有很大影響，使用RTK進行勘查時獲取固定解也變得異常困難，速度和效率大大降低。此外，當遇到勘查面積大、工程點分布廣、點與點之間的距離較遠時，RTK無線數據傳輸勢必受到影響，只能通過頻繁變動基準站來改善，進而影響工作效率。

RTK測量信號強度的問題一般采用GPS快速今天才良方法或者傳統全站儀極坐標來改善。

第二，無差錯來源及其改善措施。RTK技術在進行數字測圖過程中，會存在一定的衛星星歷誤差和衛星中誤差、多路徑效應以及作業誤差等。一般通過以下幾個舉措來改善誤差：

（1）電離層的影響。電離層影響一般是由基準站與流動站之間距離江源導致的，或者當衛星高度低于20°時，誤差較大，可達到5-10厘米，這勘查過程中應當盡力避免。

（2）多路徑效應的影響。這種影響一般是在樹林、河流等特殊地貌勘查中產生的，應當通過延長勘查時間來改善。

（3）高程擬合方面的影響。大地水準面模型的精度直接影響著內插值精度。

第三，漏測地形。在部分復雜地形中，比如溝底、善良、山包頂等，通過點與點之間的間距是沒有辦法進行地形圖測量的，因此只能盡力在特殊地貌上通過測點或者用小比例尺地形圖為參照，進行勘查。

4.結束語

在當前地址勘查找礦市場運作環境中，隨著RTK技術的不斷深入運用，勘查找礦精度和工作效率有著大幅度提升。在GPS定位技術發展的背景下，RTK技術的優勢將逐漸在地質勘查找礦工作中體現出來，特別是RTK直線放樣功能，在地形圖測量、地質勘查工程測量中得到越來越廣泛地應用。

參考文獻

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