以康古尔塔格煤田勘探为例浅析GPS RTK技术在煤田地质勘探中的应用

　　摘要：以在康古尔塔格煤田勘探为例，介绍了GPSRTK在煤田地质勘探控制测量、地形测量以及地质工程测量中的应用及其优势。
　　关键字：GPSRTK，煤田地质，控制测量，工程测量，地形测量
　　一、 前言
　　RTK（Real-timekinematic）实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。RTK技术替代了传统的常规测量仪器为煤田地质勘探提供了快速可靠、高精度的数据，极大的提高了煤田地质勘探的效率，已经越来越广泛的应用于煤田地质勘探领域。
　　二、 RTK技术简介
　　高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不足一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。
　　三、 RTK技术的优点
　　1、RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大。RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，使辅助测量工作极大减少，减少人为误差，保证了作业精度。
　　2、降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视，因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本工作条件，它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
　　3、定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累。不同于全站仪等仪器，全站仪在多次搬站后，都存在误差累积的状况，搬的越多，累积越大，而RTK则没有，只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。
　　4、作业效率高。在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完10km半径左右的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了测量效率。
　　四、误差来源
　　RTK系统的影响因子主要包括数据链、天线类型和处理软件，所以RTK设备的优劣，不仅影响测量精度，而且也影响成果的可靠性。
　　1、环境环境对RTK影响的因素主要有地形、基准站与流动站之间的障碍物、平面覆盖、多路径误差、电波干扰等。
　　2、观测方案观测方案对RTK结果的质量和可靠性产生重大影响,论文格式浅析GPSRTK误差来源及减弱误差的方法，观测方案的主要内容有：基准站位置的选择、坐标系统的选择、历元数、观测次数等。论文格式，可靠性。
　　3、观测者的技术和经验观测者的专业水平和经验对成果的精度和可靠性影响很大，例如：对中误差、测量天线高等，都将影响测出的全部坐标。
　　4、其他因素由于RTK作业方式特殊，有特有的误差影响，同时RTK作业实时快速，但缺少必要的检核条件，所以测量成果也存在着不可靠性
　　五、实际应用
　　以本单位在新疆康古尔塔格煤田地质勘探为例介绍RTK技术在煤田地质测量中的应用。使用的是南方测绘的灵锐S82RTK。
　　1、控制测量收集测区周围国家控制点（54坐标，56黄海高程），采用RKT静态GPS联测，在矿区中布设10个GPS控制点，同时取得GPS控制点的WGS84坐标和用户坐标，然后利用后处理软件进行解算，求得转换参数，从而得到布设GPS控制点的54坐标和56高程。
　　2、地形测量我们采用一个基准站，多个流动站的模式进行地形测量，基准站架设在勘探区中心位置的制高点处，控制整个勘探区，流动站到各个GPS控制点进行参数校正，之后即可开始地形测量工作。采用RTK进行地形测量，极大的提高了工作效率，因为RTK基站可以控制半径10KM的范围，本次勘探区地形平坦，面积仅20平方公里，基本不需要搬站，多个流动站共同作业，全数字化输入，避免了人工记录的各种错误，且效率高，速度快，一个点几秒钟就可以达到厘米级精度的固定解。过去可能需要一个月以上才能完成的测图工作，现在只需要几天就能高质量的完成，而且节省了大量的人力。外业测量结束，能实时计算机成图，查漏补缺，真正实现实时测绘成图。
　　3、地质工程测量包括各种地质点、地质界线、地质工程点、剖面、山地工程等的测量。都能高速、准确的获得测量结果，并且能实时反映到地质图面，为指导下一步的地质工作提供了极有意义的帮助
　　总之，GPSRTK技术在煤田地质勘探中的应用推动了煤田地质勘探的发展，实施高效、精确可靠的测量数据为煤炭资源的勘探作出了贡献。
　　六、缺点
　　很多煤田分布在山区，但是RTK在山区工作收到很大的局限，卫星信号和电台信号都受到山体遮挡的影响，在这样的工作区RTK难以发挥出自己的优势。但像本次工作区这样的戈壁地区，RTK作用明显。
　　七、结论
　　GPSRTK作为一种新兴的技术，已经应用在越来越多的领域，并且体现出了自身的优势。在煤田地质勘探测量中的作用也日益明显，相信它将会日益广泛的被煤田地质测量工作者认可和使用。

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