GPSRTK法在地质勘探工程测量中的应用

GPSRTK法在地质勘探工程测量中的应用

魏亚龙 

陕西省水利电力勘测设计研究院   陕西西安 710001

摘要：水工环地质是水文、工程、环境三种地质类型的统称，水工环地质调查主要指在对水工环地质展开全面调查的基础上，分析和评价自然地质环境、地下水资源、工程建设，为采矿等工程实施提供依据。随着科学技术的不断进步，卫星定位技术也得到广泛应用，其中以载波相位测量为基础的GPSRTK实时动态测量定位技术能够进行所处地理位置信息的实时检测与数据传输，并为水工环地质调查工作提供精准的位置信息，应用最为广泛。

关键词：工程测量；点位精度；GPSRTK技术

中图分类号：TU19

文献标识码：A

引言

GPS-RTK技术在实际应用的过程中主要是获取地理信息，并通过地理信息进行三维模拟构建，能够全面彰显出地表的形态以及地势变化情况。目前，GPS-RTK技术在矿山测绘领域中得到了广泛运用，能够有效提高矿产资源开发利用率，同时也能够有效解决开发环境中所存在的风险，为保障矿山资源的有效开发奠定良好基础。

1GPS-RTK技术的特点

GPS-RTK技术在实际应用的过程中，需要在流动站中建立数据处理系统，及时完成数据收集与数据整理，提高测绘工作效率。GPS-RTK技术在实际运用的过程中具备以下几点优势。

第一，测量精度高。在使用该技术进行测绘的过程中，数据结果可以精准到毫米，能够满足测绘工作的需求。

第二，实时测绘功能。在使用GPS-RTK技术过程中，可以实现24h实时监测，能够在现场直接对各项数据信息进行处理。

第三，适应性强。在使用该技术的过程中，可以在任何环境下进行使用，能够保障最终的测绘数据结果满足实际标准需求，甚至只需要一人对其进行使用，可以节省大量人力与物力资源。

2GPSRTK法在地质勘探工程测量中的应用

2.1数据整理

通过以上方式所取得的数据获取单位、采集方法、整理及储存技术不尽相同，数据在精确度、比尺、储存格式等方面存在较大差异，很难直接应用，为此必须进行数据的预处理，具体包括格式转换、投影变换、例尺校正等。与此同时，还应结合科学技术的发展进行数据改编，例如将各种记录本、样品分析记录、卡片记录等数据统一纳入数据库并通过GPS数字化处理；将图纸数据转换成GIS可识别的数字信息数据等。图形软件应用于画面操作和组织时通常用到图元这个基本素材，图元是构成图像信息最基本、最简单、最通用的字符或几何图形，图元也是构成图像的基本单元，三维模型中的点、线、面等均属于图元范畴。GIS数据处理系统中的图元也包括点、线、面三种形式。若干图元构成图素，同类或同组生质近似的图素遍构成图层，实体空间类型的划分主要通过划分图层实现，以满足对GPS图像显示、分析、管理等方面的操作。当前，大多数GIS相关软件中计算距离、空间位置、拓扑关系等均在图层级次内进行，并以图层为基础处理单元。

将所收集并预处理过的数字化数据经过校正后后可直接输入，而非数字化数据还必须经过矢量化处理，具体包括两种处理方法：一是将数据扫描成光栅文件后输入GPS系统，通过系统完成矢量化处理；二是直接通过数字化仪输入数据。目前大多数专业人员习惯性通过数字地质图件编辑方式编辑数据，这种方式更加注重形状、类型、色彩等均不相同的物体空间形态特征的分析，注重图面通俗性和观感性，这一点与点、线、面图元缺乏属性数据的特征明显不同。

2.2大断面测量

常规测量方式主要应用钢尺、水准仪、经纬仪、全站仪等仪器进行水文测站大断面测量，钢尺丈量测点间距，水准仪测量高程并布设高程控制点，经纬仪及全站仪主要进行测点方位确定。在施测过程中，各种仪器均需配备2~3名操作人员。对于水面宽度大、杂草丛生等特殊断面，仅通过以上仪器无法保证测量精度。而应用GPSRTK实时动态测量技术则能有效克服以上劣势，只需1名测量人员携带移动站，根据测量流程将断面线数据输入移动站，校核2~3个测点后结合GPS导航，直接进行断面线上其余测点施测。大断面测量过程中，各个测点均位于断面线上，测点密集，能有效保证测量精度。

2.3矿山控制网建设及矿山测量

在矿山测绘工作中，需要建设控制网，为发挥出GPSRTK技术的优势奠定良好基础，同时也是保障测绘数据精度重要基础。矿井控制网是一种紧密的网络结构，可以根据矿井的控制和监控要求，设定监控网络的节点密度。设定好模型后，利用GPS-RTK技术，通过GPS-RTK技术，确定监控节点的精度，并在此位置建立影响监测装置。在全部监测节点建成后，矿井的监测网络便已成型。采用CPS-RTK技术构成的矿井控制网络，不仅可以保证控制的准确性，而且构造过程简单，可以在一定的时间和费用的约束下，实现矿井的控制网络建设。同时，利用GPS-RTK技术，可以在矿井的地表上建立起一张监控网络，通过监控网络节点的强大的监视功能，可以在最短的时间内发现矿井的变形，并对变形的范围和形状进行实时监测，并生成相应的数据，从而使监测对象与矿井的生产情况相结合。

矿山工程测绘工作的有效落实，是保障矿产资源精确度的重要基础，也是确保落实矿产采掘工作的重要手段。为此，在矿山测绘工作中需要及时构建矿山控制网，利用GPS-RTK技术提高测绘结果的精确度，为保障矿山建设提供良好基础。

2.4数据处理及绘制地形图

在矿产测绘工作结束后，需要运用测绘数据信息做好地形图绘制工作，但在地形图绘制工作中要确保各项测绘数据结果的精准性。为此，在使用GPS-RTK技术过程中，应当做好几下机电工作。第一，在实际测绘工作中，测绘人员需要对测绘数据信息进行全面分析与整理，及时运用数据测绘系统做好数据处理工作，及时对格式不同的测绘数据进行优化。第二，在地形图绘制工作全面开展过程中，需要充分运用三维地形图，做好分析对比工作，保障地形图各项数据信息的准确度，做好定型图比例控制，合理做好各项地形地物信息删减工作。

2.5水文地形测量

根据《水文巡测规范》（SL195-2015），对于尾数为“0”及“5”的年份以及河流地形发生突变的情况，必须进行水文测站周围地形的深入测量[4]。在采用全站仪、经纬仪及水准仪等的常规测量过程中，各个测点均需配备2~3名工作人员，并确保各测点之间完全通视，并在测站范围内构建起测量控制点网予以施测；在完成以上外业操作的基础上，还必须电子成图，分析数据，工作量十分繁重，且测量结果精度难以保证。而应用GPSRTK技术进行水文地形测量时，只需要配备1名工作人员携带移动站，并按照规范的测量流程，输入表征测点特征的编码，并停留数秒，便可得到测点对应的位置坐标。完成以上外业工作后，再应用专业的测量软件集中处理数据信息，短时间内便可得到测区地形图。

结束语

综上所述，GPSRTK实时动态测量技术操作便捷、耗时短、测量结果精度高，在水文地形测量、大断面测量、配合ADCP流量测验等方面十分适用，在拓展其在水工环地质调查应用领域的同时，能有效提升水工环地质调查测量效率。然而，GPSRTK技术目前仍无法完全取代传统测量技术，必须和传统测量技术结合使用，相信随着相关技术的不断发展完善，GPSRTK测量技术必然取代传统测量技术并广泛应用于水工环地质调查测量领域。

参考文献

[1]伍海东.GPS和RTK技术在水工环地质调查中的应用[J].冶金与材料,2020,40(5):121-122.

[2]贾邦中.水工环地质调查中GPSRTK技术的应用[J].西部资源,2020(2):100-102.

[3]丁世卿.GPS和RTK技术在水工环地质调查中的应用思考[J].世界有色金属,2020(4):270-271.

[4]刘绪红.分析水工环地质灾区防护工程建设措施[J].低碳世界,2017(17):16-17