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GPS,RTK技术在地质测量中的应用研究

时间:2022-04-02 08:43:59 浏览次数:

摘 要:GPS RTK技术以其作业效率高、精度高、数据可靠等优点在测绘行业中得到普遍应用。本文首先对GPS RTK技术进行介绍,然后对GPS RTK与传统测量技术在地质测量中的应用差异进行分析,并结合实例,对GPS RTK技术在地质测量中的应用要点进行详细探究,以期为类似工程提供借鉴。

关键词:地质测量;GPS RTK技术;应用

中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)27-0228-02

1 引 言

GPS RTK技术主要是地面测绘人员通过接收人造卫星在高空轨道所发出的信号,从而进行实时定位。地质测量工作复杂程度较高,通过应用GPS RTK技术,能够有效提升测量结果的准确性,同时,还能够有效减轻测绘人员的工作量,进而提高工作效率。因此,对GPS RTK技术在地质测量中的应用方式进行详细探究迫在眉睫。

2 GPS RTK技术概述

GPS技术又称为全球定位系统,地面上的测量人员通过接收高空轨道卫星发出的信号,帮助工作人员建立三维坐标,并对地面上的测量控制点实行准确定位。RTK技术主要是指在短时间内建立三维坐标,由于RTK技术测量的数据比较准确,能够有效保证测量数据的安全性与稳定性,将GPS技术与RTK技术相结合,能够在短时间内建立三维系统,有效提高测量人员的工作质量。在地质勘探测量中,地质测绘具有非常重要的作用。随着数字化时代的到来,人们越来越重视地质勘探工程的发展,由于GPS RTK技术具有成本较低、安全稳定、使用方便等特点,已经被地质测绘人员广泛应用到实际测绘中。

3 GPS RTK与传统测量技术在地质测量应用中的差别

3.1 控制测量方面

第一,在控制测量方面,如果采用传统测量技术,则需要在国家级控制点的基础上进行测量,常用测量方式包括导线网、边角网、线性锁、导线网以及边角交会等等。以上传统测量法均需要在点位之间满足通视的条件,而为了满足这一要求,在区域点位的布置上则需要选择在视野开阔且地势较高的区域,测量时间较长,且精度不高。GPS RTK自身所具备的定位技术,可实现全天候的测量,且精度高,对通视并未要求。但是需要注意的是,如果测点的测点之间的高差相距太大则会导致高程拟合而出现误差。因此,在GPS RTK使用时要尽可能选择均匀分布的高等级控制点进行测量。

3.2 工程布置方面

传统测量技术在对地质勘探线以及工程点进行布设时,首先需要对坑道进行勘探,然后就探槽进行测量,并对钻孔、露头以及工程点均进行测量。在具體的测量工作上首先对仪器与控制点进行布置,然后使用光电测距仪极坐标法对其进行放样。需说明的是,在完成以上几个步骤的测量工作时,所需消耗的时间较多且难以确保测量的精度。通过应用GPS RTK技术,能够有效克服上述不足。

3.3 地形测量方面

地形测量是地质勘查测量工程的重点,大比例尺地形图在地质矿产地质勘查阶段,尤其对于最后的详查具有十分重要的意义,同时也是矿山规划和勘探设计工作的基础资料。使用传统测量技术对地质地形进行测量时,首先需要进行首级控制,并在此基础上完成加密控制,然后完成图根点的设置,将测量仪器安置在图根点上进行碎部测量,完成地形的测量,工作时间较长,精度不高。GPS则可以直接将基准站安装在已知控制点上,不需要再进行加密控制。如果测量地区的条件允许,还可以设置多个流动站,同时进行碎部测量,在测量的效率上高很多。但是,需要注意的是,如果测量区域的植被密度较大,则会影响测量精度。

3.4 勘探线测量方面

在勘探线测量方面,传统测量技术进行测量时,对于中横断面采用基平测量、中平测量以及其他的测量方面进行测量。在具体的测量过程中,首先需要就路线中桩地面的高程值进行测量,并以每2个连续的水准点构成1个测量段,对中桩地面高程逐一进行测量,在下一个水准点进行闭合,形成1个完整的符合水准路线,完成测量。测量耗时较长,而GPS RTK技术只需按照设计的路线进行测量即可,不需要设站,在纵断面测量上也无需每站均设站测量,测量时间更短,精度更高。

4 GPS RTK技术在地质测量中的应用

4.1 GPS RTK技术在地形图绘制方面的应用

在传统的地质勘查测量工作中,地形图的绘制工作会消耗大量的人工,并且地质勘查测量工作要求细致的数据,这就在一定的程度上增加了工作量。而在地质勘查测量工作中使用GPS RTK技术,一方面能够有效的省去地形图绘制工作中遇到的许多麻烦,另一方面能够实现全天的系统观测工作,进而为地质测量工作提供便利。

4.2 GPS RTK技术在图跟控制点坐标获取方面的应用

地质勘查测量工作需要依据测量的数据布置相应的图跟控制网,而传统的布置图跟控制网方式是利用全站仪进行各个控制点坐标的设置,最终完成图跟控制网。在进行控制点坐标的设置过程中,会耗费大量的人力、物力以及时间,并且会因为地质情况的限制无法全部设置图跟控制点,计算的结果也是需要大量的验证,并且会浪费许多的资源。但是把RTK技术应用在图跟控制点坐标获取的过程中,RTK技术可以依据之前的定位点坐标自动的放样以及计算控制点,从而实时的获得图跟控制点坐标的信息,最终达到了精准度之后方可移动停止相关的地质测量工作,这在一定的程度上简化了对图跟控制网制作的工作。

GPS RTK技术能够有效的优化放样工作,在传统的放样工作中需要大量的进行计算,才能够定位放样,并且定位放样的工作并不像施工作业时具有很大的便利性,因此,在对特殊位置进行放样工作的过程中,无法更好的完成。而RTK技术的应用就不需要这样的复杂,只需要在相应的系统中录入确定的点位坐标,系统就会自动的选择需要放样的位置,并且进行设置以及存储。这样的话,在一定的程度上节省了人工操作,并且RTK技术有着自身独有的工作原理,各个点位坐标的计算都可以独立完成,从而消除了累计的误差。

GPS RTK技术具备独有的剖面性能,能够及时的对剖面线的位置进行定位,并且绘制相应的剖面图,从而在一定的程度上提升了地质测量效率,这一工作测量方式也可以被应用于物化探测网中。在具体操作中,只需要将点位输入值GPSRTK系统中,则系统可以根据具体信息,计算出点位坐标,并且进行相应的放样。

4.3 GPS RTK技术在地质特征采集方面的应用

GPS RTK技术在地质特征采集方面和传统的人工地质特征采集是由很大差别的,GPS RTK技术具备技术层面独有的优势,可以在地形复杂的地区工作,并且在很大的程度上补充了测算的技术盲区。

5 结 语

综上所述,在地质工程的测量中,GPS RTK技术对地质勘测的成果起着关键性的作用,其完善了传统的地质勘测一些不成熟的技术,通过对以上一些重要的数值分析其技术方法,同时有效地降低了地质工程工作上的难度与误差,提高测量数值的准确率,保证地质工程测量的可靠性与安全性。

参考文献

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[3]苗小莉,史赛赛.基于CORS基准站的GPS技术在勘测定界中的应用[J].资源与产业,2012,14(3):169~172.

收稿日期:2018-8-14

作者简介:杜森焱(1982-),男,助理工程师,本科,主要从事工程测量工作。

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