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江苏省地质勘查技术院 210008
摘要：我国经济的发展和社会的进步，使得地质测绘在地质勘查中的地位越来越重要，但同时也带来了更为严峻的挑战。本文探讨了RTK在地质测绘中的应用，并分析和讨论了其应用技术的发展。
关键词：RTK；矿山；地质测绘；应用
以往我国矿山地质测绘中，遵循的原则为逐级或越级布设，并布设成三角网或导线网，作为首级控制。其次为了采集矿山地形点的数据，需要布设图根附合导线或图根导线网，然后逐站架设全站仪，最后将收集到的数据编辑成图。此种矿山地质测绘的方法不仅耗费大量的劳动力和时间、效率低，且在测绘的过程中极其容易受地形条件的限制。因此若在地形复杂地区进行地质测绘时，还需要架设支站作为辅助，显著地增加了劳动强度和作业时间。一般来说，矿山处于高山之上，地形相对复杂，传统的方法在对矿山地质进行测绘时效率更为低下。如今GPS测量技术在矿区地质测绘中为首级控制，采用的是RTK技术施测矿山地质的图根点以及地形点，由于RTK技术不易受天气和地形的干扰，厘米级的精度以及高速度等优势，使得作业人员在矿山地质测绘中的劳动强度有所降低，效率得到了较大的提高，能获得事半功倍的效果。
一、RTK技术概论
GPS全球定位系统能实时提供全球任意位置，其原理是对四颗卫星发出的伪距信号，采用GPS接收机对信号进行解码，然后计算出地球上的绝对位置，从而获得定位信息GPS定位系统的差分定位包括伪距以及载波相位差分（GPS-RTK）。其中GPS-RTK导航定位的技术原理是，实时处理两台接收机载波相位观测量的差分方法，两台接收机分别为基准站和移动站，基准站采集的载波相位将会发送给移动站，计算坐标。GPS-RTK导航定位能有效地消除系统公共误差，提高定位的精度。用 GPS卫星发送的导航定位信号的静态定位的精度是厘米级甚至毫米级，动态定位的精度是米级甚至亚米级，速度测量的精度是亚米级甚至厘米级精度，时间测量的精度是纳秒级精。除此之外，GPS-RTK导航定位技术不受任何天气的干扰。
一般来说，RTK测量系统由GPS 信号接收、实时数据传输以及实时数据处理三部分组成。RTK测量系统基本的组成要件包括一个基准站和一个流动站，但在实际运用的过程中，为保证高效率的作业，会增加两个流动站，即一个基准站和三个流动站。
二、矿山地质测绘中采用RTK的具体步骤
（一）设置基准站
在矿山地质测绘中，基准站的设置要选择上空视野较为开阔的位置，最大限度地让基准站能够跟踪以及观测到视野中的全部卫星，且基准站天线的高度角应该在5°-15° 之间，且周围没有成片的障碍物。除此之外，基准站周围200m的范围内不存在强电磁波的干扰源，比如一些大功率无线电发射设施等。基准站在设置上要尽可能地远离对电磁波信号反射强烈的因素，包括地形、大面积水域和建筑物等。为了保证差分信号传输质量，基准站要尽量选择在地势高，视野开阔并且交通方便的位置，方便其搬运以及架设。
最后在选定的点位上，架设基准站，并启动接收机，对基准站的各项配置参数进行设置。若在矿山地质测绘中采用的是国家坐标系统，也可以将基准站直接架设在已知点上。
（二）设置流动站
一般来说，1个流动站只需要对应1位作业人员，作业人员是通过手簿对其进行测量操作。具体的步骤是将流动站的接收机、天线以及测杆进行连接后，采用手簿开启接收机，在对流动站的基本参数进行配置后，将流动站与基站的无线电进行连接，最后输入流动站天线高。
（三）施测图根点和地形点
采用 RTK 技术对矿山地质进行施测时，一般是不需要作图根对其进行控制，但为了方便以后矿山测量工作的需要，应该采用全站仪的常规方法进行测量，在一些视野开阔、通视较好的位置施测部分图根点。并且，为了提高工作的效率，施测图根点以及施测地形点的工作可以同步进行。
三、精度分析
工作人员采用RTK对所有数据进行采集完后，采用型号为徕卡TC802的全站仪对12个图根点进行检测。从检测的结果来看，RTK测量技术的点位误差在0.3-2.6cm之间，中误差为2.01cm；高程误差在0.7-3.4cm之间，中误差为 2.44cm。因此，RTK测量的结果可靠，厘米级的精度完全能满足矿山地质测绘的要求。
四、注意事项
在对矿山地质进行测量的过程中，若测量的位置处于V型的山谷底部以及树木茂盛的地方，则流动站所接收到的信号以及基准站发出的差分信号不强，便会导致失锁，点位的精度不高。为了避免这一缺陷，增强基准站和流动站的信号，工作人员可以将基准站移动到开阔的地方，提高测量精度。一般来说，在一天24h中的12点 -14点间，初始化的时间较长，需要工作人员耐心等待。
工作人员在采用RTK对矿山地质测绘进行作业前，要对矿山地质测绘的作业区域地理环境进行初步的掌握，并作星历预报。如果作业区域受卫星以及电台无线电传输制约的地方，最好采用常规的方法进行测量。需要注意的是，基准站点位的选择一定要严格按照相关的规范要求进行选定，确保观测到卫星图形强度以及数据链的传输。若观测到的卫星越多，且卫星的分布越均匀，那么 RTK测量技术的精度和可靠性便越高。工作人员对观测到的结果要进行复核，避免出现差错。RTK技术常规测量如图1所示：
图1 RTK技术常规测量
结论：
综上所述，RTK在矿山地质测绘中定位精度高，实现厘米级的精度，且测点间相互独立，其中出现的误差不会积累和传递。采用RTK技术进行测量，其自动化程度高，操作起来更为简便，显著地节约了劳动力，并降低了劳动强度。除此之外，可以采取全天候24h作业，RTK测量技术受天气的影响小，精度和效率高，适合在矿区地质测绘中使用。
参考文献：
[1]朱宏伟.RTK在矿山地质测绘中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012，09（26）：124-125.
[2]吴建健.GPS-RTK技术在矿山地质测绘中的应用研究[J].企业技术开发（下半月），2014，16（5）：37-38.
[3]罗江华.RTK技术在矿山地质测绘中的应用[J].科学时代，2014，23（10）：51-52.
[4]纪德生.GPS RTK测量技术在地质勘察中的应用实例[J].中华民居，2012，17（22）：229-230.
摘要：我国经济的发展和社会的进步，使得地质测绘在地质勘查中的地位越来越重要，但同时也带来了更为严峻的挑战。本文探讨了RTK在地质测绘中的应用，并分析和讨论了其应用技术的发展。
关键词：RTK；矿山；地质测绘；应用
以往我国矿山地质测绘中，遵循的原则为逐级或越级布设，并布设成三角网或导线网，作为首级控制。其次为了采集矿山地形点的数据，需要布设图根附合导线或图根导线网，然后逐站架设全站仪，最后将收集到的数据编辑成图。此种矿山地质测绘的方法不仅耗费大量的劳动力和时间、效率低，且在测绘的过程中极其容易受地形条件的限制。因此若在地形复杂地区进行地质测绘时，还需要架设支站作为辅助，显著地增加了劳动强度和作业时间。一般来说，矿山处于高山之上，地形相对复杂，传统的方法在对矿山地质进行测绘时效率更为低下。如今GPS测量技术在矿区地质测绘中为首级控制，采用的是RTK技术施测矿山地质的图根点以及地形点，由于RTK技术不易受天气和地形的干扰，厘米级的精度以及高速度等优势，使得作业人员在矿山地质测绘中的劳动强度有所降低，效率得到了较大的提高，能获得事半功倍的效果。
一、RTK技术概论
GPS全球定位系统能实时提供全球任意位置，其原理是对四颗卫星发出的伪距信号，采用GPS接收机对信号进行解码，然后计算出地球上的绝对位置，从而获得定位信息GPS定位系统的差分定位包括伪距以及载波相位差分（GPS-RTK）。其中GPS-RTK导航定位的技术原理是，实时处理两台接收机载波相位观测量的差分方法，两台接收机分别为基准站和移动站，基准站采集的载波相位将会发送给移动站，计算坐标。GPS-RTK导航定位能有效地消除系统公共误差，提高定位的精度。用 GPS卫星发送的导航定位信号的静态定位的精度是厘米级甚至毫米级，动态定位的精度是米级甚至亚米级，速度测量的精度是亚米级甚至厘米级精度，时间测量的精度是纳秒级精。除此之外，GPS-RTK导航定位技术不受任何天气的干扰。
一般来说，RTK测量系统由GPS 信号接收、实时数据传输以及实时数据处理三部分组成。RTK测量系统基本的组成要件包括一个基准站和一个流动站，但在实际运用的过程中，为保证高效率的作业，会增加两个流动站，即一个基准站和三个流动站。
二、矿山地质测绘中采用RTK的具体步骤
（一）设置基准站
在矿山地质测绘中，基准站的设置要选择上空视野较为开阔的位置，最大限度地让基准站能够跟踪以及观测到视野中的全部卫星，且基准站天线的高度角应该在5°-15° 之间，且周围没有成片的障碍物。除此之外，基准站周围200m的范围内不存在强电磁波的干扰源，比如一些大功率无线电发射设施等。基准站在设置上要尽可能地远离对电磁波信号反射强烈的因素，包括地形、大面积水域和建筑物等。为了保证差分信号传输质量，基准站要尽量选择在地势高，视野开阔并且交通方便的位置，方便其搬运以及架设。
最后在选定的点位上，架设基准站，并启动接收机，对基准站的各项配置参数进行设置。若在矿山地质测绘中采用的是国家坐标系统，也可以将基准站直接架设在已知点上。
（二）设置流动站
一般来说，1个流动站只需要对应1位作业人员，作业人员是通过手簿对其进行测量操作。具体的步骤是将流动站的接收机、天线以及测杆进行连接后，采用手簿开启接收机，在对流动站的基本参数进行配置后，将流动站与基站的无线电进行连接，最后输入流动站天线高。
（三）施测图根点和地形点
采用 RTK 技术对矿山地质进行施测时，一般是不需要作图根对其进行控制，但为了方便以后矿山测量工作的需要，应该采用全站仪的常规方法进行测量，在一些视野开阔、通视较好的位置施测部分图根点。并且，为了提高工作的效率，施测图根点以及施测地形点的工作可以同步进行。
三、精度分析
工作人员采用RTK对所有数据进行采集完后，采用型号为徕卡TC802的全站仪对12个图根点进行检测。从检测的结果来看，RTK测量技术的点位误差在0.3-2.6cm之间，中误差为2.01cm；高程误差在0.7-3.4cm之间，中误差为 2.44cm。因此，RTK测量的结果可靠，厘米级的精度完全能满足矿山地质测绘的要求。
四、注意事项
在对矿山地质进行测量的过程中，若测量的位置处于V型的山谷底部以及树木茂盛的地方，则流动站所接收到的信号以及基准站发出的差分信号不强，便会导致失锁，点位的精度不高。为了避免这一缺陷，增强基准站和流动站的信号，工作人员可以将基准站移动到开阔的地方，提高测量精度。一般来说，在一天24h中的12点 -14点间，初始化的时间较长，需要工作人员耐心等待。
工作人员在采用RTK对矿山地质测绘进行作业前，要对矿山地质测绘的作业区域地理环境进行初步的掌握，并作星历预报。如果作业区域受卫星以及电台无线电传输制约的地方，最好采用常规的方法进行测量。需要注意的是，基准站点位的选择一定要严格按照相关的规范要求进行选定，确保观测到卫星图形强度以及数据链的传输。若观测到的卫星越多，且卫星的分布越均匀，那么 RTK测量技术的精度和可靠性便越高。工作人员对观测到的结果要进行复核，避免出现差错。RTK技术常规测量如图1所示：
图1 RTK技术常规测量
结论：
综上所述，RTK在矿山地质测绘中定位精度高，实现厘米级的精度，且测点间相互独立，其中出现的误差不会积累和传递。采用RTK技术进行测量，其自动化程度高，操作起来更为简便，显著地节约了劳动力，并降低了劳动强度。除此之外，可以采取全天候24h作业，RTK测量技术受天气的影响小，精度和效率高，适合在矿区地质测绘中使用。
参考文献：
[1]朱宏伟.RTK在矿山地质测绘中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012，09（26）：124-125.
[2]吴建健.GPS-RTK技术在矿山地质测绘中的应用研究[J].企业技术开发（下半月），2014，16（5）：37-38.
[3]罗江华.RTK技术在矿山地质测绘中的应用[J].科学时代，2014，23（10）：51-52.
[4]纪德生.GPS RTK测量技术在地质勘察中的应用实例[J].中华民居，2012，17（22）：229-230.