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[摘要]本文参考了全球定位系统GPS及GPS实时动态测量（RTK）的基本原理、系统组成、技术特点和使用方法及操作步骤，并结合GPS、RTK在物探工程测量中进行控制测量和点放样的运用，对其测量结果进行详细的分析，就如何使用GPS、RTK进行物探控制测量和放样点，对使用GPS、RTK的实际操作能力做出初步探讨。
[关键词]GPS RTK 物探测量
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-9-222-1
0引言
GPS、RTK技术已经得到了广泛的运用，本文具体介绍了GPS及RTK技术在物探工程测量的应用，即GPS、RTK在物探工程测量中进行控制测量、放样点的运用，对其测量结果进行详细的分析，探讨如何使用GPS、RTK进行物探工程测量放样点，培养使用动态RTK的实际操作能力。
1全球定位系统的相关介绍
全球定位系凭借其实时提供准确三维坐标的能力，可以用于工程测量和大地测量等各种领域，它在实际生产中已得到了广泛的运用。它是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。
2GPS静态控制测量
由于目前技术和可靠性等方面的原因，静态测量在实际工作中任是以GPS作为主导，Glonass和北斗一般在静态测量中不参与解算。以下以陕西某处物探测量为例介绍相关技术应用。
2.1静态数据采集：
该物探勘探测量面积较小，规则成方形。因此GPS控制网采用多边形布网、边连接。控制点点位通常选择地势较高、通视良好、便于长期保存、无高压线通过、无线电干扰较小的地点，为工程施工提供了一定的方便。观测时最少联测不少于3个国家控制点。以便求出坐标转换参数。
GPS观测基本技术要求需满足下表：
作业前依据卫星运行规律，选择最佳观测时段，并根据当地交通、地形情况，编制详细作业计划。野外观测时要对仪器型号，仪器高，作业时间，天气情况等相关情况作了详细记录，仪器高度量精确到毫米。对于测区植被或其他条件不理想的情况下建议适当增加观测时间，尤其是使用单频GPS接收机的时候如果时间过短会给后续的数据解算带来很大的工作量。
2.2静态数据处理
内业解算可用天宝Trimble Business Center（TBC）进行。
（1）基线解算：解算时剔除不合格观测数据，解算出基线边长。对超出下列规定的基线应进行补测。同步环闭合差符合下式规定：Wx≤■σ Wy≤■σ Wz≤■σ 各独立环坐标分量闭合差符合下式规定：Wx≤3■σ；Wy≤3■ σ；Wz≤3■σ；Ws≤3■σ复测基线长度较差符合下式规定：ds≤2■σ；
σ=■
注：n为闭合环边数 σ按平均边长计算。
（2）GPS网平差处理
控制网平差采用Trimble Business Center（TBC）软件对平面和高程同时进行计算，先在WGS-84坐标系进行三维无约束平差计算；再纳入1980西安坐标系进行约束平差，进而求得各控制点的坐标。平差过程中注意选择正确的加权策略。最后输出相应的基线处理报告及网平差报告。
3GPS-RTK技术的运用
3.1GPS-RTK技术是以载波相位观测量为依据的实时差分测量技术，在测绘仪器可以提供技术的条件下建议增加俄罗斯的Glonass以及中国的北斗导航系统。用来增加可用卫星的数量同时提高定位的速度和精度。其基本配置包括一下三个部分：
（1）参考站由接收机、GPS天线、数据链发送电台、天线电源、三脚架等部分组成。
（2）流动站由接收机、GPS天线、数据链接收电台、操作手薄、对中杆等部分组成。
（3）软件包由支持实时动态差分的软件系统和各种工程测量应用软件组成。
3.2物探测量工作施工作业方案
（1）架设基准站；基准站一般要架设在地势较高，不会受到无线电磁干扰的控制点上，尤其注意电台覆盖范围，保障在所需施测过程中随时可以接收到其发出的数据链。当仪器各条连线连接正确，设置仪器为基准站测量模式，确认流动站和基准站电台的频率一致。创建工程文件，然后建立相应的坐标系，设置相应的参数，完成基准站的设置。
（2）进行GPS点校正，首先用流动站在当天工作区域附近采集3～4个已知E级GPS控制点，解算出当地坐标转换参数，然后求出残差查看是否满足要求，（本区最大水平残差0.017m，最大垂直残差0.021m），如满足要求即可用RKT进行物探测量工作。检测流动站RTK接收到来自参考站无线信号是否正确，检测无误方可进行施工作业。
（3）进行物探放样测量工作：首先用RTK手簿导入物探设计的坐标。RTK手薄设置完成后，在手薄主菜单上打开“测量”图标，测量方式选择“RKT”，双击“放样”选项，即可进行放样作业。选择需要放样的点按照手薄提示线路进行施工放样。接近点位时手薄界面显示十字线和同心双圆后仪器有提示音，在流动站天线整平情况下，使十字线同心圆圆心稳合表示放样到位，在确保RKT固定条件下，就可以按“回车键“对该放样点进行施测，观测时间为五秒，对超限点位应重新放样和定测，直至达到精度要求为止，并保存观测值，点位采用木桩定点加颜色明显的布条做标记，点号用不退色的油性笔记号笔写在布条上，按照设计线路依次进行放样施测。
施工全程要满足《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》；《物化探工程测量规范》；《全球定位GPS测量规范》；《某矿区测量技术设计书》等规范技术要求。
4结语
综上所述，GPS静态技术用于控制测量较传三角测量有较强的优势，环境和距离对其作业的影响较小，具有很强的灵活性，因此GPS静态技术可以应用于大多数的工程测量领域，尤其是地形条件困难山区林地等施工作业中其优势更加明显。在物探等领域大有取代传统测量仪器的趋势。由此GPS、RTK技术值得在物探测量中推广使用。
参考文献
[1]高峰，苏殿军，张福忠.GPSRTK技术在物探工程测量中应用[J].东北煤田地质局物探测量队，2013，142（22）：101-102.
[2]李志强，魏长明，王俊营，徐斌，王建峰.全站仪GPS（RTK）在物探工程测量中的配合应用[J].陕西省煤田地质局物探测量队，2012，15（01）：93-94.
[3]张肖.基于GPS-GPS的定位系统在物探测量中的应用研究[J].华北电力大学工程硕士学位论文，2011，12（05）：119-120.
[关键词]GPS RTK 物探测量
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-9-222-1
0引言
GPS、RTK技术已经得到了广泛的运用，本文具体介绍了GPS及RTK技术在物探工程测量的应用，即GPS、RTK在物探工程测量中进行控制测量、放样点的运用，对其测量结果进行详细的分析，探讨如何使用GPS、RTK进行物探工程测量放样点，培养使用动态RTK的实际操作能力。
1全球定位系统的相关介绍
全球定位系凭借其实时提供准确三维坐标的能力，可以用于工程测量和大地测量等各种领域，它在实际生产中已得到了广泛的运用。它是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。
2GPS静态控制测量
由于目前技术和可靠性等方面的原因，静态测量在实际工作中任是以GPS作为主导，Glonass和北斗一般在静态测量中不参与解算。以下以陕西某处物探测量为例介绍相关技术应用。
2.1静态数据采集：
该物探勘探测量面积较小，规则成方形。因此GPS控制网采用多边形布网、边连接。控制点点位通常选择地势较高、通视良好、便于长期保存、无高压线通过、无线电干扰较小的地点，为工程施工提供了一定的方便。观测时最少联测不少于3个国家控制点。以便求出坐标转换参数。
GPS观测基本技术要求需满足下表：
作业前依据卫星运行规律，选择最佳观测时段，并根据当地交通、地形情况，编制详细作业计划。野外观测时要对仪器型号，仪器高，作业时间，天气情况等相关情况作了详细记录，仪器高度量精确到毫米。对于测区植被或其他条件不理想的情况下建议适当增加观测时间，尤其是使用单频GPS接收机的时候如果时间过短会给后续的数据解算带来很大的工作量。
2.2静态数据处理
内业解算可用天宝Trimble Business Center（TBC）进行。
（1）基线解算：解算时剔除不合格观测数据，解算出基线边长。对超出下列规定的基线应进行补测。同步环闭合差符合下式规定：Wx≤■σ Wy≤■σ Wz≤■σ 各独立环坐标分量闭合差符合下式规定：Wx≤3■σ；Wy≤3■ σ；Wz≤3■σ；Ws≤3■σ复测基线长度较差符合下式规定：ds≤2■σ；
σ=■
注：n为闭合环边数 σ按平均边长计算。
（2）GPS网平差处理
控制网平差采用Trimble Business Center（TBC）软件对平面和高程同时进行计算，先在WGS-84坐标系进行三维无约束平差计算；再纳入1980西安坐标系进行约束平差，进而求得各控制点的坐标。平差过程中注意选择正确的加权策略。最后输出相应的基线处理报告及网平差报告。
3GPS-RTK技术的运用
3.1GPS-RTK技术是以载波相位观测量为依据的实时差分测量技术，在测绘仪器可以提供技术的条件下建议增加俄罗斯的Glonass以及中国的北斗导航系统。用来增加可用卫星的数量同时提高定位的速度和精度。其基本配置包括一下三个部分：
（1）参考站由接收机、GPS天线、数据链发送电台、天线电源、三脚架等部分组成。
（2）流动站由接收机、GPS天线、数据链接收电台、操作手薄、对中杆等部分组成。
（3）软件包由支持实时动态差分的软件系统和各种工程测量应用软件组成。
3.2物探测量工作施工作业方案
（1）架设基准站；基准站一般要架设在地势较高，不会受到无线电磁干扰的控制点上，尤其注意电台覆盖范围，保障在所需施测过程中随时可以接收到其发出的数据链。当仪器各条连线连接正确，设置仪器为基准站测量模式，确认流动站和基准站电台的频率一致。创建工程文件，然后建立相应的坐标系，设置相应的参数，完成基准站的设置。
（2）进行GPS点校正，首先用流动站在当天工作区域附近采集3～4个已知E级GPS控制点，解算出当地坐标转换参数，然后求出残差查看是否满足要求，（本区最大水平残差0.017m，最大垂直残差0.021m），如满足要求即可用RKT进行物探测量工作。检测流动站RTK接收到来自参考站无线信号是否正确，检测无误方可进行施工作业。
（3）进行物探放样测量工作：首先用RTK手簿导入物探设计的坐标。RTK手薄设置完成后，在手薄主菜单上打开“测量”图标，测量方式选择“RKT”，双击“放样”选项，即可进行放样作业。选择需要放样的点按照手薄提示线路进行施工放样。接近点位时手薄界面显示十字线和同心双圆后仪器有提示音，在流动站天线整平情况下，使十字线同心圆圆心稳合表示放样到位，在确保RKT固定条件下，就可以按“回车键“对该放样点进行施测，观测时间为五秒，对超限点位应重新放样和定测，直至达到精度要求为止，并保存观测值，点位采用木桩定点加颜色明显的布条做标记，点号用不退色的油性笔记号笔写在布条上，按照设计线路依次进行放样施测。
施工全程要满足《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》；《物化探工程测量规范》；《全球定位GPS测量规范》；《某矿区测量技术设计书》等规范技术要求。
4结语
综上所述，GPS静态技术用于控制测量较传三角测量有较强的优势，环境和距离对其作业的影响较小，具有很强的灵活性，因此GPS静态技术可以应用于大多数的工程测量领域，尤其是地形条件困难山区林地等施工作业中其优势更加明显。在物探等领域大有取代传统测量仪器的趋势。由此GPS、RTK技术值得在物探测量中推广使用。
参考文献
[1]高峰，苏殿军，张福忠.GPSRTK技术在物探工程测量中应用[J].东北煤田地质局物探测量队，2013，142（22）：101-102.
[2]李志强，魏长明，王俊营，徐斌，王建峰.全站仪GPS（RTK）在物探工程测量中的配合应用[J].陕西省煤田地质局物探测量队，2012，15（01）：93-94.
[3]张肖.基于GPS-GPS的定位系统在物探测量中的应用研究[J].华北电力大学工程硕士学位论文，2011，12（05）：119-120.