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[摘 要]科学技术不断发展，传统地质勘察技术已经不能满足现代地质测绘工作开展需求。经过科研人员长时间的努力GPS—RTK技术产生，并且在我国地质测绘中应用越来越为广泛，致使我国地质测绘发展到了一个新的高度。GPS—RTK技术的应用，降低了地质测绘工作开展的成本投入，提升了测绘工作效率。但是对GPS—RTK技术应用进行深入调查发现，其中也存在着很多不良问题。本文结合实际工程案例，对GPS—RTK技术在地质测绘中的运用进行探究，希望对相关人员有所启示。
[关键词]GPS—RTK技术；地质测绘；成本；误差
中图分类号：P623 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0386-02
引言：地质测绘对我国领土管理有着重要影响，也是促进我国国民经济发展的关键所在。目前，GPS—RTK技术在地质测绘中的运用越来越为广泛，在各个行业中都有所应用。该技术是以地理科学与自然科学为基础的，将土地资源、矿产资源与地质工程结构背景作为主要的探索对象，同时还涉及到了数学、化学、计算机等众多学科方面的知识。对GPS—RTK技术在地质测绘中的运用进行探究是具有重要意义的，下面就对相关内容进行详细阐述。
一、GPS-RTK测绘技术的基本原理
GPS-RTK测绘技术是在科学技术不断发展基础上产生的，该项技术产生后受到了众多地质测绘工作人员青睐，并且取得了非常可观的应用成效。GPS-RTK测绘技术最为突出优点在于定位时效性较强，测量数据精准性较为良好，可以加强计算误差控制力度。技术融合了多种先进科技，操作可行性也得到了较大程度提升，地质测绘工作开展不会在受到时间、空间限制。RTK测量技术详细阐述就是实时动态定位技术，实际应用中可以利用数据传输技术，自动化的对地质测绘数据进行传输。系统主要有三个有效分支，其中包括了基准站、数据链和移动站，在测量方面主要是以载波相位观为测量的基础，使得地面基础站存在的接收设备可以实时对其它可以观测的卫星系统进行动态化监测。数据链具有的重要作用就是可以将测量得到的信息数据全面、准确的传输给移动站，最后应用厘米级定位结果对移动站得到的信息数据进行处理分析、审核。
二、GPS-RTK测绘技术的优势分析
（一）GPS-RTK测绘技术工作效率较高
地质测绘工作效率较高是GPS-RTK测绘技术具有的最为突出的优势，RTK基础站测量范围广泛，一般情况下优质RTK基础站测量半径可以达到两千米。这种测量技术与传统类型测量技术进行综合比对，可以降低测量控制点的数量以及测量设备移动次数。在正常电磁波环境中可以快速的对地点坐标进行定位，作业速度得到提升，测量工作人员工作压力下降，可以降低测量外部作业开展成本投入，大幅度提升地质测绘工作效率。
（二）定位精准性较强
GPS-RTK测绘技术定位精准性较强，测量站之间不需要通视，没有进行控制点设置或者控制点严重破坏的情况下，也可以进行测量工作开展、刚精度的进行定位测量。只要GPS-RTK测绘技术基本工作条件可以达到相应要求，测量技术应用的平面精度与高程精度可以达到厘米级别。
（三）可以降低外界因素对地质测绘工作开展的影响
传统类型的测量技术在实际应用中总是会受到众多不良因素影响，其中包括测量区域地势地貌、气候环境、植被覆盖等等，这些因素会严重降低测量数据的精准性，测量工作速率也会受到损害。还需要注重的是，如果测量区域可见度较差、通视难度性较高，那么测量工作是无法开展的。但是GPS-RTK测绘技术应用可以避免这些不良因素的影响，及时测量区域可见度较低也可以快速的、高精度的进行定位工作开展。
（四）GPS-RTK测绘技术作业自动化、集成化程度较高
GPS-RTK测绘技术可以同时完成多种测绘工作，流动站也可以利用先进的计算机软件对系统运行进行全面化、科学化的控制。只需要投入较少的人力资源，就可以自动化的实现多种测绘功能，对测量误差进行有效控制，有效保障测量数据的精准性。
三、详述GPSAshtech快速—RTK进行地质测绘的实施过程
（一）野外数据的采集
在地质测绘工作开展过程中，技术人员需要充分应用GPS系统的两大功能，分别为动态功能、静态功能。静态功能具体指的是对卫星传输的信息进行接收，对地表设定控制点位三维空间坐标进行确定。动态功能是利用卫星系统，将已经知道控制点的三维空间坐标单位，实地放样地面上。
对GPS测量系统结构进行分析，其中卫星信号接收设备数量不能低于两台。所有的接收设备必须要同步运行，同时对测量信息数据进行采集，从而有效确定不同接收设备之间存在的位置关系，相对位置关系通常都是以定量形式进行表示的，也就是站点之间存在的坐标增量形式，向量是对卫星信号接收设备得到的观测信息数据进行科学处理产生的。这是一种三维关系，与传统测量工作开展的三要素相类似。技术人员需要明确，GPS系统运行最终得到的测量结果是设站点之间存在的向量关系，测量结果并非是点位坐标。想要对观测点的实际坐标进行确定，必须要提供一个已知的坐标点，将其作为坐标计算的参考依据。结合已知点的实际坐标以及GPS测量系统运行得到的向量数据，最终计算出观测点的坐标。数据采集如表1：
1、静态数据采集
GPS静态数据采集需要通过三个过程来完成，分别为测量准备、测量实施与测量数据整理分析。GPS静态数据采集过程中，技术需要保证各个卫星信号接收设备所在位置保持相对静止状态中，同时对阶段时间内可见卫星的原始数据进行进行采集。对于数据采集时间需要进行合理控制，时间范围确定需要考虑各个卫星信号接收机设备所在位置的距离、卫星空间分布情况和站點遮挡情况。当前时间阶段测量数据收集完成后，技术人员需要对接收机位置进行移动，进行下一时间断静态测量数据的采集。不同时段之间至少要存在一个衔接点，便于对不同时观测点进行衔接。静态数据采集完成后，将采集到的信息数据传输到计算机中对数据进行最终处理，将采集到的信息数据转变成不同测量站点之间的基线向量。GPS系统静态测量特点在于测量数据精准性较为良好，不足之处在于测量环节过于复杂，测量工作周期较长。 2、动态数据采集
动态数据采集需要将GPS测量系统中的一台卫星信号接收设备所在位置设定为基准站，在测量工作进行中基准站是固定不变的，所有的测量点位都是根据基准站进行确定的。基准站实际运行中主要是承担测量区域可见卫星原始数据的收集和储存工作，其它卫星信号接收机被确定为流动站，接收机所在位置会根据测量工作开展需求发生改变。对流动站进行操作的地质测绘工作人员需要在测量区域往来走动，在多个观测点进行短时间停留，以便对卫星数据进行收集和储存。观测点停留时间会根据实际情况进行确定，通常情况下停留时间不会低于六秒。测量数据采集完成后，地质测绘工作人员需要将卫星信号接收机转移到下一个观测点继续进行测量工作开展。流动站操作地质测绘人员为了方面对设备进行携带，及时进行观测点转移，可以将设备装置于背包中。利用掌上电脑对接收机进行操作，从中可以了解到动态数据采集工作效率较高，不足之处是测量数据精准性如不静态数据采集。
（二）数据处理
地质测绘工作人员在对GPS测量数据进行处理时，可以在办公室应用个人电脑完成，也可以在测量工作现场利用笔记本电脑完成。数据处理的主要方式为，地质测绘工作人员利用移动储存装置将GPS系统运行采集的众多信息数据转移到计算机中，利用先进的计算机软件对观测数据进行基线向量计算，并且应用软件中的检测工具对基线向量精准性进行评判，删除其中不合格的基线，高校进行网图编辑。对具有多余基线向量存在，并且形成了闭合环路的测量网进行自由网平差计算，从而剔除网图内部存在的闭合差矛盾，构建唯一性的集合图形，对已知观测点的三维空间坐标进行配置，对平差进行有效约束，然后在对外部已知观测点所引发的符合差矛盾问题进行调整的同时，在快速的完成坐标的实际转换工作，满足用户对测量工作开展的多元化需求。GPS测量系统也存在一定的不足之处，不能在隧道内部或者是水体中应用。图1为RTK工作流程图。
四、实例应用
（一）概况
为查明某矿区的构造特征、地层层序、可采煤层的层数、埋深、厚度、分布范围和其他有益矿产的赋存情况，国土资源部中央地质勘查基金管理中心审批设立矿区煤矿普查项目。该地区属山地形，海拔在160m～1150m之间，相对高差大，切割较深，通视条件较差。综合测区以上情况，通过分析和讨论，决定对卫星信号较好的山坡和平坦地区采用RTK进行测量
（二）一级GPS控制网的布设
采用边连式法布设一级GPS静态定位网，共布设6点。外业采用4台经鉴定合格并在鉴定有效期内的中海达V8双频GPS接收机进行观测（静态水平2.5mm+1ppmD，垂直5mm+2ppmD）。观测条件和作业要求认真执行规范相应规定，同步同组有效观测卫星数均在6颗以上，PDOP值小于4，卫星高度角大于15°，观测时段长度大于60分钟。内业采用中海达HDS2003GPS数据处理软件进行基线解算和控制网平差，对解算后为固定解的基线向量的方差比（Ratio）、中误差（RMS），同步环闭合差、异步环闭合差、重复基线较差进行检核，剔除不合格基线向量，符合要求的基线向量在WGS-84坐标系内进行三维无约束自由网平差。
（三）RTK地方坐标系转换参数解算
选取分布均匀且能基本覆盖矿区的5个GPS控制点的两套坐标成果求解RTK坐标转换参数，采用七参数法，通过RTK手簿进行参数解算，其WGS-84坐标系下的经纬度坐标及大地高及1985国家高程基准均由一级GPS静态定位网测定，解算后平面坐标转换残差最大值0.0149m，限差±0.02m，高程拟合残差最大值0.0234m，限差±0.03m，均符合RTK规范规定。
结语
GPS-RTK在测量技术在地质测绘中的应用，对提升地质测绘工作效率、工作质量有着积极影响。测量技术应用不会受到测量区域通视条件等众多因素限制。降低了地质测绘工作开展的成本投入，避免测量工作开展对测量区域环境造成破坏。但是这种测量技术实际应用中也存在着一定的不足之处，还需要进一步加强研究力度，这样才能使得我国地质测绘领域不断进步。
参考文献
[1] 周斌.GPS-RTK在地质测绘中的应用[J].有色金属文摘.2015（03）
[2] 赵得思.以地质專业工作者的观点探讨测绘新技术在地质勘查中的运用[J].矿山测量.2015（02）
[3] 梁志鑫.地质测绘质量的探讨[J].企业科技与发展.2014（15）
[4] 黄建学.GPS-RTK测量技术在地质勘查中的应用[J].测绘与空间地理信息.2014（11）
[关键词]GPS—RTK技术；地质测绘；成本；误差
中图分类号：P623 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0386-02
引言：地质测绘对我国领土管理有着重要影响，也是促进我国国民经济发展的关键所在。目前，GPS—RTK技术在地质测绘中的运用越来越为广泛，在各个行业中都有所应用。该技术是以地理科学与自然科学为基础的，将土地资源、矿产资源与地质工程结构背景作为主要的探索对象，同时还涉及到了数学、化学、计算机等众多学科方面的知识。对GPS—RTK技术在地质测绘中的运用进行探究是具有重要意义的，下面就对相关内容进行详细阐述。
一、GPS-RTK测绘技术的基本原理
GPS-RTK测绘技术是在科学技术不断发展基础上产生的，该项技术产生后受到了众多地质测绘工作人员青睐，并且取得了非常可观的应用成效。GPS-RTK测绘技术最为突出优点在于定位时效性较强，测量数据精准性较为良好，可以加强计算误差控制力度。技术融合了多种先进科技，操作可行性也得到了较大程度提升，地质测绘工作开展不会在受到时间、空间限制。RTK测量技术详细阐述就是实时动态定位技术，实际应用中可以利用数据传输技术，自动化的对地质测绘数据进行传输。系统主要有三个有效分支，其中包括了基准站、数据链和移动站，在测量方面主要是以载波相位观为测量的基础，使得地面基础站存在的接收设备可以实时对其它可以观测的卫星系统进行动态化监测。数据链具有的重要作用就是可以将测量得到的信息数据全面、准确的传输给移动站，最后应用厘米级定位结果对移动站得到的信息数据进行处理分析、审核。
二、GPS-RTK测绘技术的优势分析
（一）GPS-RTK测绘技术工作效率较高
地质测绘工作效率较高是GPS-RTK测绘技术具有的最为突出的优势，RTK基础站测量范围广泛，一般情况下优质RTK基础站测量半径可以达到两千米。这种测量技术与传统类型测量技术进行综合比对，可以降低测量控制点的数量以及测量设备移动次数。在正常电磁波环境中可以快速的对地点坐标进行定位，作业速度得到提升，测量工作人员工作压力下降，可以降低测量外部作业开展成本投入，大幅度提升地质测绘工作效率。
（二）定位精准性较强
GPS-RTK测绘技术定位精准性较强，测量站之间不需要通视，没有进行控制点设置或者控制点严重破坏的情况下，也可以进行测量工作开展、刚精度的进行定位测量。只要GPS-RTK测绘技术基本工作条件可以达到相应要求，测量技术应用的平面精度与高程精度可以达到厘米级别。
（三）可以降低外界因素对地质测绘工作开展的影响
传统类型的测量技术在实际应用中总是会受到众多不良因素影响，其中包括测量区域地势地貌、气候环境、植被覆盖等等，这些因素会严重降低测量数据的精准性，测量工作速率也会受到损害。还需要注重的是，如果测量区域可见度较差、通视难度性较高，那么测量工作是无法开展的。但是GPS-RTK测绘技术应用可以避免这些不良因素的影响，及时测量区域可见度较低也可以快速的、高精度的进行定位工作开展。
（四）GPS-RTK测绘技术作业自动化、集成化程度较高
GPS-RTK测绘技术可以同时完成多种测绘工作，流动站也可以利用先进的计算机软件对系统运行进行全面化、科学化的控制。只需要投入较少的人力资源，就可以自动化的实现多种测绘功能，对测量误差进行有效控制，有效保障测量数据的精准性。
三、详述GPSAshtech快速—RTK进行地质测绘的实施过程
（一）野外数据的采集
在地质测绘工作开展过程中，技术人员需要充分应用GPS系统的两大功能，分别为动态功能、静态功能。静态功能具体指的是对卫星传输的信息进行接收，对地表设定控制点位三维空间坐标进行确定。动态功能是利用卫星系统，将已经知道控制点的三维空间坐标单位，实地放样地面上。
对GPS测量系统结构进行分析，其中卫星信号接收设备数量不能低于两台。所有的接收设备必须要同步运行，同时对测量信息数据进行采集，从而有效确定不同接收设备之间存在的位置关系，相对位置关系通常都是以定量形式进行表示的，也就是站点之间存在的坐标增量形式，向量是对卫星信号接收设备得到的观测信息数据进行科学处理产生的。这是一种三维关系，与传统测量工作开展的三要素相类似。技术人员需要明确，GPS系统运行最终得到的测量结果是设站点之间存在的向量关系，测量结果并非是点位坐标。想要对观测点的实际坐标进行确定，必须要提供一个已知的坐标点，将其作为坐标计算的参考依据。结合已知点的实际坐标以及GPS测量系统运行得到的向量数据，最终计算出观测点的坐标。数据采集如表1：
1、静态数据采集
GPS静态数据采集需要通过三个过程来完成，分别为测量准备、测量实施与测量数据整理分析。GPS静态数据采集过程中，技术需要保证各个卫星信号接收设备所在位置保持相对静止状态中，同时对阶段时间内可见卫星的原始数据进行进行采集。对于数据采集时间需要进行合理控制，时间范围确定需要考虑各个卫星信号接收机设备所在位置的距离、卫星空间分布情况和站點遮挡情况。当前时间阶段测量数据收集完成后，技术人员需要对接收机位置进行移动，进行下一时间断静态测量数据的采集。不同时段之间至少要存在一个衔接点，便于对不同时观测点进行衔接。静态数据采集完成后，将采集到的信息数据传输到计算机中对数据进行最终处理，将采集到的信息数据转变成不同测量站点之间的基线向量。GPS系统静态测量特点在于测量数据精准性较为良好，不足之处在于测量环节过于复杂，测量工作周期较长。 2、动态数据采集
动态数据采集需要将GPS测量系统中的一台卫星信号接收设备所在位置设定为基准站，在测量工作进行中基准站是固定不变的，所有的测量点位都是根据基准站进行确定的。基准站实际运行中主要是承担测量区域可见卫星原始数据的收集和储存工作，其它卫星信号接收机被确定为流动站，接收机所在位置会根据测量工作开展需求发生改变。对流动站进行操作的地质测绘工作人员需要在测量区域往来走动，在多个观测点进行短时间停留，以便对卫星数据进行收集和储存。观测点停留时间会根据实际情况进行确定，通常情况下停留时间不会低于六秒。测量数据采集完成后，地质测绘工作人员需要将卫星信号接收机转移到下一个观测点继续进行测量工作开展。流动站操作地质测绘人员为了方面对设备进行携带，及时进行观测点转移，可以将设备装置于背包中。利用掌上电脑对接收机进行操作，从中可以了解到动态数据采集工作效率较高，不足之处是测量数据精准性如不静态数据采集。
（二）数据处理
地质测绘工作人员在对GPS测量数据进行处理时，可以在办公室应用个人电脑完成，也可以在测量工作现场利用笔记本电脑完成。数据处理的主要方式为，地质测绘工作人员利用移动储存装置将GPS系统运行采集的众多信息数据转移到计算机中，利用先进的计算机软件对观测数据进行基线向量计算，并且应用软件中的检测工具对基线向量精准性进行评判，删除其中不合格的基线，高校进行网图编辑。对具有多余基线向量存在，并且形成了闭合环路的测量网进行自由网平差计算，从而剔除网图内部存在的闭合差矛盾，构建唯一性的集合图形，对已知观测点的三维空间坐标进行配置，对平差进行有效约束，然后在对外部已知观测点所引发的符合差矛盾问题进行调整的同时，在快速的完成坐标的实际转换工作，满足用户对测量工作开展的多元化需求。GPS测量系统也存在一定的不足之处，不能在隧道内部或者是水体中应用。图1为RTK工作流程图。
四、实例应用
（一）概况
为查明某矿区的构造特征、地层层序、可采煤层的层数、埋深、厚度、分布范围和其他有益矿产的赋存情况，国土资源部中央地质勘查基金管理中心审批设立矿区煤矿普查项目。该地区属山地形，海拔在160m～1150m之间，相对高差大，切割较深，通视条件较差。综合测区以上情况，通过分析和讨论，决定对卫星信号较好的山坡和平坦地区采用RTK进行测量
（二）一级GPS控制网的布设
采用边连式法布设一级GPS静态定位网，共布设6点。外业采用4台经鉴定合格并在鉴定有效期内的中海达V8双频GPS接收机进行观测（静态水平2.5mm+1ppmD，垂直5mm+2ppmD）。观测条件和作业要求认真执行规范相应规定，同步同组有效观测卫星数均在6颗以上，PDOP值小于4，卫星高度角大于15°，观测时段长度大于60分钟。内业采用中海达HDS2003GPS数据处理软件进行基线解算和控制网平差，对解算后为固定解的基线向量的方差比（Ratio）、中误差（RMS），同步环闭合差、异步环闭合差、重复基线较差进行检核，剔除不合格基线向量，符合要求的基线向量在WGS-84坐标系内进行三维无约束自由网平差。
（三）RTK地方坐标系转换参数解算
选取分布均匀且能基本覆盖矿区的5个GPS控制点的两套坐标成果求解RTK坐标转换参数，采用七参数法，通过RTK手簿进行参数解算，其WGS-84坐标系下的经纬度坐标及大地高及1985国家高程基准均由一级GPS静态定位网测定，解算后平面坐标转换残差最大值0.0149m，限差±0.02m，高程拟合残差最大值0.0234m，限差±0.03m，均符合RTK规范规定。
结语
GPS-RTK在测量技术在地质测绘中的应用，对提升地质测绘工作效率、工作质量有着积极影响。测量技术应用不会受到测量区域通视条件等众多因素限制。降低了地质测绘工作开展的成本投入，避免测量工作开展对测量区域环境造成破坏。但是这种测量技术实际应用中也存在着一定的不足之处，还需要进一步加强研究力度，这样才能使得我国地质测绘领域不断进步。
参考文献
[1] 周斌.GPS-RTK在地质测绘中的应用[J].有色金属文摘.2015（03）
[2] 赵得思.以地质專业工作者的观点探讨测绘新技术在地质勘查中的运用[J].矿山测量.2015（02）
[3] 梁志鑫.地质测绘质量的探讨[J].企业科技与发展.2014（15）
[4] 黄建学.GPS-RTK测量技术在地质勘查中的应用[J].测绘与空间地理信息.2014（11）