王子銘

摘 ? 要：文章對(duì)地質(zhì)工程測(cè)量?jī)?nèi)容進(jìn)行分析，認(rèn)識(shí)到GPS RTK技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，總結(jié)GPS RTK技術(shù)使用中存在的問(wèn)題，旨在通過(guò)問(wèn)題的分析構(gòu)建針對(duì)性的解決策略，以提升GPS RTK技術(shù)的使用價(jià)值，為地質(zhì)工程測(cè)量工作提供支持。

關(guān)鍵詞：GPS RTK技術(shù);地質(zhì)工程;測(cè)量;技術(shù)

伴隨地質(zhì)工程測(cè)量行業(yè)的發(fā)展，通過(guò)全球定位系統(tǒng)（Global Position System，GPS）技術(shù)的運(yùn)用可以充分滿足地質(zhì)測(cè)量的全天性、精度性以及自動(dòng)化的測(cè)量需求，GPS技術(shù)通常被運(yùn)用在導(dǎo)航、軍事以及大地測(cè)量等多個(gè)領(lǐng)域之中，通過(guò)GPS技術(shù)的運(yùn)用，可以提高測(cè)量工作的整體效率，充分滿足現(xiàn)階段地質(zhì)測(cè)量工作的開(kāi)展需求。在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)逐漸發(fā)展的背景下，GPS RTK技術(shù)得到了人們的廣泛關(guān)注，GPS RTK技術(shù)使用中可以改變以往的限制問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)測(cè)量工作的立體性，有效推動(dòng)土地測(cè)量行業(yè)的發(fā)展。

1 ? ?GPS RTK技術(shù)分析

1.1 ?概念分析

GPS主要以衛(wèi)星作為核心，通過(guò)無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)，該種技術(shù)使用中具有全功能、全球性以及連續(xù)性、實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)精密三維坐標(biāo)、速度以及時(shí)間的檢測(cè)。

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（Real Time Kinematic，RTK）測(cè)量技術(shù)，通過(guò)載波相位觀測(cè)技術(shù)的運(yùn)用，可以在實(shí)時(shí)差分技術(shù)使用的同時(shí)進(jìn)行GPS測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用，這一技術(shù)作為GPS測(cè)量技術(shù)中較為常用的技術(shù)形式，在三維定位測(cè)量中其精度可以達(dá)到厘米的狀態(tài)，以提高地質(zhì)測(cè)繪的實(shí)施性[1]。

1.2 ?GPS ?RTK技術(shù)工作原理

通過(guò)對(duì)GPS RTK技術(shù)的分析，RTK通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，可以通過(guò)與基準(zhǔn)站中的GPS連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)情況的準(zhǔn)確測(cè)試。而且在觀測(cè)數(shù)據(jù)中，通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備的使用，能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到基準(zhǔn)站之中，之后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)相關(guān)的定位原理對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)實(shí)施監(jiān)控，以保證地質(zhì)工程測(cè)繪的精確性。同時(shí)，在RTK測(cè)量中，通過(guò)與GPS技術(shù)的融合，可以實(shí)現(xiàn)高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，充分滿足現(xiàn)代地質(zhì)工程測(cè)量的需求，推動(dòng)地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展。

2 ? ?GPS RTK技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量

2.1 ?物化探測(cè)網(wǎng)的測(cè)量

在地質(zhì)工程勘探的過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘探的有效性，應(yīng)該將測(cè)量區(qū)域的設(shè)定作為重點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量區(qū)域內(nèi)測(cè)量方法的使用以及直線布線方案的分析，形成一定的規(guī)律性探測(cè)點(diǎn)，之后組成物化探網(wǎng)。在整個(gè)測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)該將基線參數(shù)輸入到GPS RTK接收機(jī)之中，相關(guān)人員按照基本參數(shù)及進(jìn)行物化探測(cè)網(wǎng)的測(cè)量。

2.2 ?地質(zhì)工程點(diǎn)的定位測(cè)量

針對(duì)地質(zhì)工程勘探狀況，若在地質(zhì)工程測(cè)量中采用傳統(tǒng)的勘探方法，會(huì)降低勘探的整體效率，無(wú)法滿足地質(zhì)工程勘探的基本需求。而通過(guò)GPS RTK技術(shù)的運(yùn)用，可以有效簡(jiǎn)化地質(zhì)工程的探測(cè)流程，整個(gè)工作中，根據(jù)探測(cè)區(qū)域的基本特點(diǎn)，進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)的確定，并通過(guò)RTK技術(shù)的運(yùn)用將測(cè)量數(shù)據(jù)引入到工作區(qū)域，可以有效提升工程項(xiàng)目測(cè)量的準(zhǔn)確性，最終實(shí)現(xiàn)移動(dòng)站的工程點(diǎn)測(cè)量。在地質(zhì)工程點(diǎn)布設(shè)的過(guò)程中，通過(guò)GPS RTK技術(shù)的運(yùn)用，可以及時(shí)改變傳統(tǒng)地質(zhì)工程測(cè)量中存在的問(wèn)題，針對(duì)測(cè)量的特點(diǎn)，進(jìn)行聯(lián)測(cè)方式的改善，以保證GPS RTK技術(shù)使用的有效性。一般情況下，在地質(zhì)工程點(diǎn)布設(shè)中，應(yīng)該將工程坐標(biāo)輸入到GPS接收機(jī)之中，之后通過(guò)GPS RTK技術(shù)的運(yùn)用，進(jìn)行工程點(diǎn)的布設(shè)，以提升地質(zhì)工程測(cè)量的準(zhǔn)確性。

3 ? ? GPS RTK技術(shù)使用中面臨的問(wèn)題

3.1 ?衛(wèi)星狀況對(duì)其帶來(lái)的影響

在GPS RTK技術(shù)使用的過(guò)程中，由于衛(wèi)星覆蓋問(wèn)題的限制，數(shù)據(jù)傳輸中會(huì)出現(xiàn)假值的現(xiàn)象。在一些城市、峽谷等地區(qū)，衛(wèi)星信號(hào)的遮擋時(shí)間較長(zhǎng)，衛(wèi)星系統(tǒng)會(huì)面臨多種因素的限制，影響衛(wèi)星測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，無(wú)法滿足地質(zhì)測(cè)繪的基本需求[2]。

3.2 ?天空環(huán)境的影響

通過(guò)對(duì)GPS RTK技術(shù)使用狀況的分析，當(dāng)系統(tǒng)在白天作業(yè)時(shí)，所檢測(cè)的信號(hào)會(huì)受到電離層數(shù)據(jù)的干擾，影響衛(wèi)星工作的穩(wěn)定性，而且在衛(wèi)星數(shù)量較少的狀態(tài)下，GPS RTK技術(shù)會(huì)受到初始化的影響，無(wú)法實(shí)現(xiàn)測(cè)繪技術(shù)運(yùn)用的有效性。在中午進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量中，測(cè)量作業(yè)相對(duì)困難。因此，在GPS RTK技術(shù)使用中，應(yīng)該合理選擇測(cè)繪時(shí)間，以保證地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[3]。

4 ? ?GPS RTK技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的技術(shù)運(yùn)用

4.1 ?明確GPS ?RTK技術(shù)要求的運(yùn)用

伴隨地質(zhì)測(cè)量工程的發(fā)展，為了提升地質(zhì)測(cè)量技術(shù)使用的有效性，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)GPS RTK技術(shù)的合理運(yùn)用，以提升地質(zhì)測(cè)量的最終需求。通常狀況下，在地質(zhì)工程測(cè)量的GPS RTK技術(shù)使用中應(yīng)該明確以下標(biāo)準(zhǔn)：（1）提高觀測(cè)衛(wèi)星圖的強(qiáng)度。地質(zhì)量測(cè)中高強(qiáng)度的衛(wèi)星圖與衛(wèi)星的數(shù)量呈正比，因此，在坐標(biāo)測(cè)算中，衛(wèi)星數(shù)量越多，測(cè)量出的數(shù)據(jù)精確性越強(qiáng)。（2）對(duì)于測(cè)量人員而言，整個(gè)工作中應(yīng)該提高自身的責(zé)任心，掌握GPS RTK技術(shù)的使用方法，結(jié)合地質(zhì)測(cè)量的基本條件進(jìn)行測(cè)量工作的構(gòu)建，以保證測(cè)量工作的專業(yè)性、測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。（3）在數(shù)據(jù)觀測(cè)中，施工人員應(yīng)該提高對(duì)復(fù)核內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。GPS RTK技術(shù)存在著實(shí)時(shí)性高、測(cè)量快捷的優(yōu)勢(shì)，但是由于初始化執(zhí)行度的限制，在作業(yè)中若缺少有效復(fù)核，會(huì)出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。因此，為了保證GPS RTK測(cè)量的準(zhǔn)確性，測(cè)量人員應(yīng)該結(jié)合地質(zhì)工程的特點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)算方案的研究，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作的準(zhǔn)確性，提升地質(zhì)工程測(cè)量的整體價(jià)值。

4.2 ?坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)測(cè)量的技術(shù)運(yùn)用

在地質(zhì)工程測(cè)量的過(guò)程中，通過(guò)GPS技術(shù)的運(yùn)用，可以對(duì)不同系統(tǒng)的坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量，而通過(guò)PTK測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用，可以得到實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)檢測(cè)狀態(tài)，并形成獨(dú)立的坐標(biāo)，充分滿足坐標(biāo)轉(zhuǎn)化中的需求。

可以發(fā)現(xiàn)，GPS RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯，在坐標(biāo)轉(zhuǎn)化中應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。

（1）在GPS RTK作業(yè)之前，應(yīng)該控制地區(qū)的靜態(tài)點(diǎn)，針對(duì)地方坐標(biāo)系統(tǒng)控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)狀態(tài)，及時(shí)獲取所測(cè)位置的GPS點(diǎn)，而且也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的實(shí)時(shí)性，為坐標(biāo)轉(zhuǎn)化參數(shù)的測(cè)量提供支持。

（2）在坐標(biāo)轉(zhuǎn)化參數(shù)分析中，應(yīng)該選擇一致控制點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)精度、密度以及分布狀態(tài)的分析，由于坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)與求解的質(zhì)量有著密切關(guān)系，因此，在基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)選定中，應(yīng)該將數(shù)據(jù)均勻的分布在測(cè)區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)GPS RTK測(cè)量結(jié)果的精確性。

（3）在地質(zhì)工程測(cè)量中，應(yīng)該將數(shù)據(jù)測(cè)區(qū)的精準(zhǔn)點(diǎn)控制在3～6點(diǎn)之間，坐標(biāo)求解以及參數(shù)轉(zhuǎn)換中，應(yīng)該采用差異性的匹配方案，通過(guò)不同計(jì)算方法的運(yùn)用，對(duì)坐標(biāo)參數(shù)形式以及檢驗(yàn)形式進(jìn)行分析，將測(cè)量結(jié)果的誤差控制在最低范圍內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)參數(shù)確定的準(zhǔn)確性。

（4）在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)分析中，由于參數(shù)求解的精度以及已知點(diǎn)的兩個(gè)坐標(biāo)精度狀態(tài)得到合理分布，在坐標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)化中應(yīng)該對(duì)區(qū)域性的內(nèi)容進(jìn)行分析，保證坐標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)化及求解的穩(wěn)定性。

4.3 ?基準(zhǔn)站設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用

通過(guò)對(duì)地質(zhì)工程測(cè)量狀況的分析，當(dāng)使用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，GPS衛(wèi)星通常應(yīng)該在2×104 km的高空，衛(wèi)星發(fā)出信號(hào)到接收機(jī)接收信號(hào)，中間會(huì)受到電離層、對(duì)流層等多種因素干擾，導(dǎo)致信號(hào)相對(duì)微弱，一般情況下所接收到的信號(hào)只有﹣50～180 dB。而在GPS RTK技術(shù)使用的過(guò)程中，由于該種檢測(cè)技術(shù)具有超高的電磁波，這種電磁波的傳輸距離與接受天線高度以及大氣的折射存在關(guān)聯(lián)性，因此，在GPS信號(hào)處理中，為了提高信號(hào)接收的有效性，應(yīng)該合理選擇基準(zhǔn)站的設(shè)計(jì)位置，有效提升數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。在GPS RTK技術(shù)使用的過(guò)程中，為了避免路徑因素的影響，基準(zhǔn)站周圍應(yīng)該避免出現(xiàn)大面積的信號(hào)反射物，主要是由于信號(hào)傳輸中，會(huì)受到多種因素的限制，若出現(xiàn)大面積的信號(hào)反射物，會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。在GPS RTK技術(shù)使用中，天線的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量保持一定的高度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、穩(wěn)定性。

4.4 ?作業(yè)半徑設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用

結(jié)合地質(zhì)工程測(cè)量狀況的分析，在GPS RTK技術(shù)使用中，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到作業(yè)半徑對(duì)測(cè)繪工作帶來(lái)的影響。對(duì)作業(yè)半徑而言，主要指移動(dòng)站離開(kāi)基準(zhǔn)站的最大距離，因此，半徑的大小與基準(zhǔn)站的電臺(tái)信號(hào)傳輸距離有著一定的關(guān)聯(lián)性，在GPS RTK技術(shù)使用中，相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)數(shù)據(jù)測(cè)量的速度以及精確度進(jìn)行分析，以保證地質(zhì)工程測(cè)量的準(zhǔn)確性。伴隨GPS RTK技術(shù)的不斷發(fā)展以及測(cè)量技術(shù)的創(chuàng)新，地質(zhì)工程測(cè)量中為了有效擴(kuò)大作業(yè)的范圍，應(yīng)該合理控制作業(yè)半徑，通常以10 km內(nèi)為最佳狀態(tài)，若在作業(yè)半徑選擇中受到其他因素的影響，需要縮短半徑以保證GPS RTK測(cè)量的準(zhǔn)確性。

5 ? ?結(jié)語(yǔ)

在地質(zhì)工程測(cè)量行業(yè)中，為了保證在地質(zhì)數(shù)據(jù)測(cè)量中數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)該把數(shù)據(jù)的測(cè)量選擇作為重點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量方案的控制以及測(cè)量技術(shù)的分析，實(shí)現(xiàn)GPS RTK技術(shù)使用的有效性，實(shí)現(xiàn)GPS RTK技術(shù)在地質(zhì)工程中的有效運(yùn)用。通常狀況下，對(duì)于地質(zhì)工程測(cè)量單位在GPS RTK技術(shù)使用中，應(yīng)該明確測(cè)量技術(shù)使用的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換測(cè)量技術(shù)的使用、基準(zhǔn)站設(shè)計(jì)方案的構(gòu)建以及作業(yè)半徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)GPS RTK技術(shù)的高效運(yùn)用，以滿足地質(zhì)工程測(cè)量工程的發(fā)展需求。

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