摘要：GPS全球定位系統(tǒng)屬于無線電衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它的運(yùn)行必須要借助衛(wèi)星來完成，它的功能強(qiáng)大，能夠覆蓋世界每個(gè)角落，可以全天候執(zhí)勤，能夠進(jìn)行即時(shí)的定位和導(dǎo)航，與此同時(shí)，還兼具強(qiáng)大的抗干擾性能和保密性，可以生成精準(zhǔn)的坐標(biāo)定位、速度大小和對應(yīng)的時(shí)間。RTK技術(shù)即實(shí)時(shí)載波相位差分技術(shù)，它是處理兩個(gè)測站載波相位觀測量的差分方法，優(yōu)勢在于可以花費(fèi)更少的時(shí)間，精度等級更高，不需要現(xiàn)場定位等。文章主要研究了GPS測量RTK技術(shù)在物探測量應(yīng)用環(huán)節(jié)中基準(zhǔn)站的相關(guān)情況，包括其本身的搭建、流動(dòng)站的工程進(jìn)展、系統(tǒng)之間的坐標(biāo)變換、相關(guān)參數(shù)的獲取等，同時(shí)對其中的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了剖析。

關(guān)鍵詞：物探測量；RTK技術(shù)；基準(zhǔn)站；流動(dòng)站

RTK（Real-Time Kinematic） 實(shí)時(shí)差分技術(shù)對于GPS 而言是一次重大的技術(shù)升級，相較于以往的GPS技術(shù)，其在測繪領(lǐng)域使用較多，并且現(xiàn)場反應(yīng)極為良好，這是測繪技術(shù)的一場革命，在資源勘探領(lǐng)域更是發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。

要知道，高水平的GPS測量必須要以載波相位觀測值作為基礎(chǔ)，而文中的RTK 定位技術(shù)就是建立在其基礎(chǔ)上的即時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它可以快速的、精準(zhǔn)的測定目標(biāo)位置的定位數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示精度等級已經(jīng)到達(dá)了厘米級。在系統(tǒng)中，基準(zhǔn)站的作用就是借助數(shù)據(jù)鏈將測量值與測站信息一同傳輸給流動(dòng)站。后者不但可以在這個(gè)渠道上采集基準(zhǔn)站的信息，并且還要接收GPS檢測信息，與此同時(shí)還會(huì)同步進(jìn)行差分觀測值的數(shù)據(jù)處理。流動(dòng)站的狀態(tài)是不定的，既可以是流動(dòng)的，也可以是靜態(tài)的。它的作業(yè)流程一般是先初始化，再動(dòng)態(tài)處理，其在動(dòng)態(tài)條件下啟動(dòng)也是被允許的，還可以同時(shí)進(jìn)行整周模糊度的解析。相關(guān)機(jī)制表明只要有四顆以上的相位觀測值的監(jiān)測，再加上一些關(guān)鍵的幾何圖形，那么流動(dòng)站給出數(shù)據(jù)精度就能夠達(dá)到厘米級。RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS定位技術(shù)應(yīng)用必然能夠顯著減小外勤作業(yè)的時(shí)間，帶來作業(yè)效率上的優(yōu)化，同時(shí)考慮到流動(dòng)站能夠直接掌控定位情況，檢測后不達(dá)標(biāo)再重新測定的問題就能夠避免，在精度上也能夠符合地震勘探技術(shù)在測量上的規(guī)定，在某種程度上促進(jìn)了物探行業(yè)的發(fā)展，引發(fā)了一次技術(shù)革命。

一、物探測量概述

物探測量主要運(yùn)用于地震勘探領(lǐng)域，根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況，將物理點(diǎn)放置在指定位置，繪制布點(diǎn)圖，帶來精準(zhǔn)的測定結(jié)果。在具體實(shí)施上，物探測量會(huì)參照預(yù)定坐標(biāo)，在精度范圍內(nèi)，于現(xiàn)場進(jìn)行點(diǎn)位標(biāo)志，同時(shí)要給出該位置的坐標(biāo)信息。要知道，物探測量在所有的地震勘探流程中居于首位，相關(guān)技術(shù)人員需要根據(jù)現(xiàn)場情況，借助先進(jìn)技術(shù)，認(rèn)真的落實(shí)好測繪任務(wù)，進(jìn)而確保地震生產(chǎn)目標(biāo)的順利達(dá)成。

RTK測量系統(tǒng)主要有兩大板塊，也就是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站，前者在條件允許的情況下能夠兼有多個(gè)流動(dòng)站，對于一些信息不是那么好的區(qū)域還可以搭建中繼站，基準(zhǔn)站能夠捕獲到衛(wèi)星信號，然后再向外傳遞。流動(dòng)站不僅能夠收到衛(wèi)星信號，還能采集到基準(zhǔn)站的信息，由此完成三維坐標(biāo)的解析。

二、參考站的布設(shè)問題

參考站最大的價(jià)值就是為測量設(shè)定基準(zhǔn)，之后將處理結(jié)果歸于已有的測量控制網(wǎng)點(diǎn)，故而，它的位置也必須要在已有控制點(diǎn)處。在一個(gè)地震勘探工區(qū)的層面上來看，參考站的位置必須要固定，搭建也要便捷，對于信號而言，最關(guān)鍵的還是其上方必須要廣闊，要保證信號不被遮擋和干擾，因?yàn)樯鲜霾焕蛩匾坏┏霈F(xiàn)，流動(dòng)站的施工勢必會(huì)收到影響。具體而言，就是在進(jìn)行參考站的選址時(shí)，要盡可能的不建在高壓電站、飛機(jī)場等處。考慮到參考站的信息都是直線傳遞的，故而，在設(shè)計(jì)傳播距離和搭建高度時(shí)，必須要將地球曲率考慮在內(nèi)，所以在搭建時(shí)，天線基本都是往高處放，其與流動(dòng)站之間要盡可能廣闊，這樣信號才能是最好的。值得注意的是，參考站天線要和GPS的分開，不要相互影響。在實(shí)際施工時(shí)，施工區(qū)域一般都是很大的，在設(shè)計(jì)參考站分布時(shí)，如果不能符合RTK施工的要求，那么就要加密控制點(diǎn)。在進(jìn)行控制點(diǎn)的分布設(shè)計(jì)時(shí)，不但要考慮到測線的布置情況，還要兼顧控制網(wǎng)圖形的樣子，最后要考慮的就是交叉測線共用控制點(diǎn)難題。有時(shí)候在特定的情況下，還需要多層加密，在這個(gè)過程中資料的關(guān)聯(lián)問題是工作的重點(diǎn)。因?yàn)樵诙S地震勘探測量中參考站架設(shè)位置會(huì)多次變更，因此就會(huì)帶來數(shù)據(jù)信息上的變化，也就是說相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測工作必須要列為重點(diǎn)，進(jìn)而保證參考站數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。除此之外，全新參考點(diǎn)在設(shè)定之后，依舊需要借助流動(dòng)站檢測參考站搭建的是否標(biāo)準(zhǔn)。并且在兩個(gè)區(qū)域交界處，為了保證數(shù)據(jù)銜接良好，必須要增設(shè)一部分控制點(diǎn)。

三、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題

在進(jìn)行物探測量時(shí)，對于物理點(diǎn)檢驗(yàn)使用的是國家北京54坐標(biāo)，故而，這就需要RTK運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，流動(dòng)站能夠即時(shí)捕獲平面坐標(biāo)。嚴(yán)格來說，GPS得到的是WGS-84坐標(biāo)，但是RTK流動(dòng)站不能識別此種格式，其需要轉(zhuǎn)化為北京54坐標(biāo)，這個(gè)過程在流動(dòng)站內(nèi)部完成。使用RTK作業(yè)的時(shí)候，主要有兩種方式采集物理點(diǎn)坐標(biāo)。

1.就當(dāng)前來看，已經(jīng)有一些單位嘗試在參考站上直接鍵入北京54坐標(biāo)，同時(shí)還會(huì)輸入該點(diǎn)的海拔值。這樣做的好處是能夠去掉坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換這個(gè)過程，這種模式最大的好處就是比較便捷，但是不足之處就是不夠嚴(yán)謹(jǐn)，這里的誤差變得比較大。

2.在以往的模式中，都是在參考站鍵入WGS-84坐標(biāo)，具體做法是：第一步，將GPS加密控制網(wǎng)點(diǎn)與相應(yīng)數(shù)目的北京54坐標(biāo)已有點(diǎn)相匹配，使用一定方式解析系統(tǒng)間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。然后將加密的北京54坐標(biāo)，通過該參數(shù)轉(zhuǎn)為WGS-84坐標(biāo)，最后一步就是在參考站鍵入得到的WGS-84 坐標(biāo)，流動(dòng)站則鍵入轉(zhuǎn)換參數(shù)，如此一來，既能夠在流動(dòng)站獲得各點(diǎn)北京54坐標(biāo)，還能夠完成坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換。

四、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)問題

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)在GPS測量中扮演著重要的角色，其為WGS-84坐標(biāo)向其他坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的根據(jù)。假設(shè)在施工地域已經(jīng)布置了GPS測量控制網(wǎng)，那么就可以在有關(guān)單位直接得到相關(guān)點(diǎn)坐標(biāo)和轉(zhuǎn)換參數(shù)。但是假如該區(qū)域要自己布置GPS控制網(wǎng)，那么其平差時(shí)應(yīng)在WGS-84坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行。它的起算點(diǎn)的選取也是比較有講究的，選取的點(diǎn)位最好在控制網(wǎng)中點(diǎn)，精度等級要盡量高，監(jiān)測時(shí)間也要足夠長。由于轉(zhuǎn)換參數(shù)是極為重要的，故而為了確保它的精準(zhǔn)度，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)必須要使用檢測合格的軟件。還有一點(diǎn)值得注意，那就是使用不一樣的RTK設(shè)備，所得到的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型是有差異的。

五、結(jié)論

綜上所述，使用RTK技術(shù)從事物探測量作業(yè)時(shí)，如果想得到精度等級比較高的物探測量結(jié)果，進(jìn)而優(yōu)化工作效率，除了解決好上文提及的問題之外，必須要考慮到衛(wèi)星狀態(tài)分布的PODP值會(huì)對RTK的精度等級帶來一定程度的影響，該值越大，這種影響就越強(qiáng)烈，更有甚者會(huì)導(dǎo)致RTK功能的直接癱瘓。為了確保RTK數(shù)據(jù)信息的可信度，檢核是極為關(guān)鍵的一個(gè)手段，如果RTK 測量受到制約，致使不能正常工作時(shí)，就需要使用傳統(tǒng)處理方式了。不管是測量工作的實(shí)用性，抑或是時(shí)效性，RTK 技術(shù)在物探測量中都具有天然的優(yōu)勢，可以看得出來，在物探測量中使用GPS-RTK 技術(shù)是有很大的潛力的。伴隨著RTK 技術(shù)體系的不斷健全，它在物探測量中的價(jià)值體現(xiàn)將會(huì)越來越大。

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作者簡介：魏小海，2000年7月22，男，漢族，籍貫：四川省眉山市.