尤俊峰

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局攀西地質(zhì)隊(duì)，四川 西昌 615000）

在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查過(guò)程中，勘查測(cè)量工作主要涵蓋了以下方面：控制測(cè)量、地形測(cè)量以及勘探工程測(cè)量等。且在此過(guò)程中，為了有效應(yīng)對(duì)工程任務(wù)量所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，要求相關(guān)單位立足于實(shí)際情況，選取合理有效的測(cè)量手段，做好現(xiàn)代礦山勘探與開(kāi)發(fā)工作。GPS-RTK 技術(shù)以其高精度、高效率的顯著優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測(cè)量工作的順利開(kāi)展，從根本上保障了勘查結(jié)果的可靠性，因此加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的研究具備一定的重要性與必要性。

1 GPS-RTK技術(shù)概述

GPS 代表著全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以在全球范圍內(nèi)的多個(gè)領(lǐng)域提供所需服務(wù)，包括定位、測(cè)速與時(shí)間測(cè)量等。GPS-RTK屬于新興的測(cè)量技術(shù)，主要應(yīng)用于地質(zhì)勘查外業(yè)的作業(yè)環(huán)境，可以將靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果精確到厘米級(jí)，在地質(zhì)勘查測(cè)量中發(fā)揮著不可取代的作用。GPS-RTK 系統(tǒng)主要包含以下組成部分：GPS 信號(hào)接收部分、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與處理部分，具備操作簡(jiǎn)便、價(jià)格合理、效率高以及測(cè)量精度高等顯著優(yōu)勢(shì)，在工程放樣、地形測(cè)圖以及控制測(cè)量等環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用。

2 GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

2.1 在礦區(qū)控制測(cè)量中的應(yīng)用

通常情況下，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測(cè)量建立在1954 北京坐標(biāo)系或者1980 西安坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，因而還需要額外進(jìn)行WG584 坐標(biāo)系與上述坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換工作。在應(yīng)用RTK 技術(shù)的過(guò)程中強(qiáng)調(diào)坐標(biāo)的實(shí)時(shí)性，從而更加凸顯出了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作的重要性。在采用靜態(tài)GPS 對(duì)首級(jí)控制網(wǎng)進(jìn)行實(shí)測(cè)的過(guò)程中，計(jì)算所得的7 參數(shù)可以不經(jīng)處理就直接使用。同時(shí)，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程中難以避免會(huì)存在誤差，主要來(lái)源于已知點(diǎn)的精度與分布情況，具體的操作步驟如下：選取合適的基準(zhǔn)站架設(shè)位置，需要優(yōu)先選取地勢(shì)高、通訊無(wú)障礙以及電臺(tái)能良好覆蓋的區(qū)域。流動(dòng)站在達(dá)到雙差固定解以后，需要選取兩個(gè)以上的已知點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)，在檢查、剔除殘差較大的平面點(diǎn)或高程點(diǎn)以后，所求得的4 參數(shù)便可直接應(yīng)用。

在應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量的過(guò)程中，在儀器上可以直接獲取到控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)與高程值等數(shù)據(jù)，然后根據(jù)解算后各控制點(diǎn)的水平殘差與垂直殘差等做出判斷，在平面以及高程誤差不超過(guò)±1.0cm 的情況下，可以將其直接記錄下來(lái)并用于后續(xù)計(jì)算，通常情況下，將用時(shí)控制在20s 左右即符合誤差測(cè)量的要求。相關(guān)研究表明，應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)可以將觀測(cè)值有效地控制在合理范圍內(nèi)，同時(shí)還可以得到點(diǎn)位精度的動(dòng)態(tài)數(shù)值，根據(jù)《地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測(cè)量規(guī)范》中對(duì)于最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差的規(guī)定，GPS-RTK 技術(shù)在礦區(qū)進(jìn)行控制測(cè)量是切實(shí)可行的，可以在很大程度上提升觀測(cè)工作的效率。

2.2 在礦區(qū)工程點(diǎn)和勘探線放樣中的應(yīng)用

一般而言，礦區(qū)普遍具備地形復(fù)雜、通視條件不佳等典型特征，在開(kāi)展放樣工作的過(guò)程中，無(wú)法順利使用全站儀等測(cè)繪儀器進(jìn)行勘測(cè)。在此情況下，應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)可以有效克服上述問(wèn)題的弊端，在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離作業(yè)的同時(shí)，也不會(huì)受通視條件與速度等的限制，在礦區(qū)工程點(diǎn)、勘探線的放樣以及定測(cè)工作等方面有著廣闊的發(fā)展前景。在具體的工作過(guò)程中，首先需要選擇一臺(tái)GPS 為基準(zhǔn)站，并選擇高地勢(shì)的區(qū)域?yàn)榧茉O(shè)位置，在此過(guò)程中，為了避免影響電波，在基準(zhǔn)站50m 范圍內(nèi)不能存在高壓線與信號(hào)塔。在基準(zhǔn)站架設(shè)完畢以后，需要選取一個(gè)已知點(diǎn)并設(shè)置移動(dòng)站，移動(dòng)站中至少要有一臺(tái)可用設(shè)備。在移動(dòng)站設(shè)置完畢以后，借助手簿上的“點(diǎn)放樣”或“線放樣”等功能即可開(kāi)展相關(guān)工作。在點(diǎn)放樣過(guò)程中，輸入點(diǎn)放樣的坐標(biāo)并確定，即可得到放樣點(diǎn)的具體位置，并附帶所在點(diǎn)至放樣點(diǎn)的距離與方向等相關(guān)信息。對(duì)于線段放樣而言，則需要輸入兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，點(diǎn)擊確定以后，在手簿屏幕上即可得到該線段，在提示信息的幫助下，測(cè)量人員可以快速找到放樣點(diǎn)，因此相較于全站儀測(cè)量而言，可以節(jié)省大量的外業(yè)操作的時(shí)間，有利于工作效率的大幅提升。

表1 控制點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)果綜合對(duì)比

2.3 在礦區(qū)地形測(cè)量中的應(yīng)用

在地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查過(guò)程中，在后續(xù)的深入勘查測(cè)量階段，需要大比例尺地形圖提供輔助作用，因?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)勘查區(qū)域大多處于高海拔、地形復(fù)雜的地區(qū)，因此使用常規(guī)測(cè)量工具難以取得優(yōu)良效果，在實(shí)測(cè)過(guò)程中，需要提前布設(shè)好圖根點(diǎn)，且在測(cè)量碎部點(diǎn)的過(guò)程中對(duì)于通視條件提出了較高的要求，這在很大程度上增加了工程作業(yè)的難度，導(dǎo)致了作業(yè)時(shí)間的延長(zhǎng)。在應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)的過(guò)程中，則可以有效擺脫上述情況的限制。首先，在該項(xiàng)技術(shù)中，不需要額外進(jìn)行點(diǎn)間通視，只需要一個(gè)人就可操控整個(gè)測(cè)量過(guò)程，從而在很大程度上提升了作業(yè)效率。其次，需要按照以下步驟進(jìn)行測(cè)圖工作：由一個(gè)工作人員攜帶所需儀器到達(dá)碎部點(diǎn)，在所需測(cè)量的指定位置上靜止1s ～2s，同時(shí)完成特征編碼的輸入，通過(guò)電子手簿或便攜微機(jī)記錄，在確保點(diǎn)位精度滿足要求以后，完成區(qū)域內(nèi)地形地物點(diǎn)位測(cè)定，并借助專業(yè)的測(cè)圖軟件繪制并輸出對(duì)應(yīng)的地形圖。

新經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，礦區(qū)地表發(fā)生了很大的變化，控制點(diǎn)破壞率也有所提升，在地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)方面，測(cè)量人員需要處理大量的工作。而應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)可以為相關(guān)工作的順利開(kāi)展提供便利條件，在不做控制的同時(shí)，還可以做好野外數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，切實(shí)保障了地圖信息的實(shí)時(shí)性。

將GPS-RTK 測(cè)量技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐活動(dòng)中可以得出，該項(xiàng)技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測(cè)量中有著廣闊的發(fā)展空間，其克服了傳統(tǒng)測(cè)量模式的落后性，促進(jìn)了礦產(chǎn)勘查測(cè)量手段的創(chuàng)新與變革，在大幅縮減工作量的同時(shí)，也在一定程度上提升了成圖的質(zhì)量與效率。

2.4 GPS-RTK 技術(shù)定位精度分析

以下以某縣礦區(qū)的實(shí)際情況為例，用具體數(shù)據(jù)進(jìn)一步證明GPS-RTK 技術(shù)所能達(dá)到的定位精度。該礦區(qū)所處位置的地形特征如下：地形平坦、通視條件良好，取十二個(gè)E 級(jí)GPS 控制點(diǎn)分別用靜態(tài)GPS 模式、GPS-RTK 技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，所得測(cè)量結(jié)果如表1 所示。從表中數(shù)據(jù)可以看出，相較于靜態(tài)GPS 模式而言，GPS-RTK 技術(shù)具備明顯優(yōu)勢(shì)，可以達(dá)到較高的測(cè)量精度，并將點(diǎn)位平面誤差、高程誤差等控制在很小的范圍內(nèi)。由此我們可以得出，GPS-RTK 技術(shù)在一定程度上能夠取代圖根控制測(cè)量，在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測(cè)量工作中，加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新形勢(shì)下，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，GPSRTK 技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查與測(cè)量領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)展，從根本上減少了作業(yè)人員的工作量，有助于其緩解作業(yè)壓力、提高工作效率。但是在GPS-RTK 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，仍然存在諸多不完善之處，且極易受到外界因素的影響，包括氣候環(huán)境、衛(wèi)星以及數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)榷鄠€(gè)方面，從而無(wú)法切實(shí)保障測(cè)量的準(zhǔn)確性與精確度。在此情況下，相關(guān)人員在開(kāi)展具體工作的過(guò)程中，應(yīng)該尋求合理有效的手段以促進(jìn)GPS-RTK 技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的良好發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。