摘要：本文筆者通過多年的工作經驗，主要介紹了GPS—RTK技術及其定位模式，重點對GPS-RTK技術在地質勘探工程測量中的勘探網及控制測量、地形測量、工程點布設、勘探線剖面測量、地質工程點定位測量和物化探測量等應用情況進行了分析。并對GPS-RTK技術應用中的測量誤差和精度、基準站和移動站的設置以及數據鏈通訊和作業半徑的確定進行了討論。
關鍵詞：GPS—RTK；準動態定位；動態定位；測量精度

1．RTK定位技術定義
GPS技術是RTK定位技術的一個新的里程碑，它大大地提高了測量效率并開拓GPS新應用領域。GPS—RTK從根本上改變了測量工作的傳統作業方式，GPS定位技術以精度高、速度快、費用省，操作簡便等優良特性被廣泛應用于控制測量、工程測量、礦山測量、地形測量、城市規劃測量、土地勘測定界測量等等當中。特別為地礦系統地質勘探工程測量提供了十分有力的條件。
RTK技術優點
(1)作業效率高：在一般的地形地勢下，高質量的RTK設站測量覆蓋率4--5km半徑的區域，大大減少了傳統測量所要求的控制點數量和測量儀器的“搬站”次數。僅需一人操作，在一般的電磁波環境下幾秒鐘即得一點的坐標和高程。作業速度快，減輕了作業者勞動強度，節省了外業費用，提高了勞動效率。
(2)定位精度高，數據安全可靠，沒有誤差積累，只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業半徑范圍內(一般為4km)，RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級。
(3)降低了作業條件要求：RTK技術不要求兩點間通視，只要求滿足“電磁波通視”。因此，和傳統測量相比，RTK技術受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小，在傳統測量看來由于地形復雜、地物障礙而造成的難通視地區，只要滿足RTK的基本工作條件，它也能輕松地進行快速的高精度定位作業。
(4)RTK作業自動化、集成化程度高，測繪功能強大：RTK可勝任很多種外業測繪。流動站利用內裝式軟件控制系統，無需人工干預便可自動實現多種測繪功能，使輔助測量工作極大減少，減少了常規測量儀器人為操作誤差，保證了作業精度。
(5)操作簡便，容易使用，數據處理能力強：只要在設站時進行簡單的設置，就可以邊走邊獲得測量結果數據或進行坐標放樣。數據輸入、存儲、處理、轉換和輸出能力強，能方便快捷地導入計算機，手簿的使用簡單易學。

2．RTK定位技術在地質勘探工程測量中的應用
地質勘探工程測量主要任務是礦區地形測量、勘探線剖面測量、鉆孔點測量、探槽點測量、地質點測量、礦體露頭點測量、水文點測量、坑道測量等等。
礦區地質勘探、礦區地理信息的采集和管理、礦區儲量管理和開采監督、礦區土地復墾開發和生態環境整治、礦區規劃建設等都離不開大量的測繪工作，而且由于社會發展快、礦區地表變化也大，為了能給決策層提供準確的信息，必然對圖紙的現勢性和各類工程的分布要求高。礦山測量工作者需要不斷地對礦區地形圖進行補測和修測以及地勘工程點的準確定位。而RTK的技術特點給我們的測量工作帶來很大的便捷，與傳統測量手段相比大大減小了工作量，提高了工作效率。采用RTK測地形時，僅需一人背著儀器，在每個地物點、地貌點上觀測一分鐘左右，就可得到定位結果，并將該點的特征編碼輸入GPS手簿。野外數據采集完后，由專門的軟件進行數據處理，輸出所要求的地形圖。結合上述RTK技術特點和實際應用體會，補充說明一下其在測圖工作中的便利。
(1)減少了人員投入。RTK測圖只需1--2人便可完成。且作業效率和精度大大提高，出錯率減少。基準站安置好以后在儀器有效作業半徑內不需遷站。
(2)在控制點上安置好基準站以后，便可用流動站測量，無需再布設大量的圖根控制。
(3)在空曠區、山上植被矮小區，用RTK布設圖根控制點或者進行地形測量，會大大提高測圖精度和速度。
地勘工程點放樣是測量的一個應用分支，它要求把設計好的點位在實地標定出來。采用RTK技術進行工程放樣時，僅需把設計好的點位坐標輸入到電子手簿中，背著GPS接收機，它會提醒你走到放樣點的位置，既迅速又方便。由于GPS是通過坐標來直接放樣的，精度較高也很均勻。采用RTK施測地勘工程點時，僅需一人背著儀器，在每個點上觀測一二分鐘，就可得到該點的坐標和高程。

3．RTK在地勘測量中的不足及其解決辦法
(1)受衛星狀況限制。當衛星系統位置對美國是最佳的時候，世界上有些國家在某一確定的時間段仍然不能很好地被衛星所覆蓋，容易產生假值。另外，在礦區高山峽谷深處及密集森林區，衛星信號被遮擋，使一天中可作業時間受限制，有些地方甚至無信號。產生假值問題采用RTK測量成果的質量控制方法可以發現。作業時間受限制可由選擇作業時間來解決。無信號地方可以采用全站儀進行配合。
(2)天空環境影響。白天中午，受電離層干擾大，共用衛星數少．常接受不到5顆衛星，因而初始化時間長甚至不能初始化．也就無法進行測量。我們做過試驗，在同樣的條件和同樣的地點上進行RTK測量，上午11點之前和下午3：之后，RTK測量結果準而快，而中午時分，很難進行RTK測量。可見選擇作業時段的重要性。
(3)數據鏈傳輸受干擾和限制、作業半徑比標稱距離小的問題。RTK數據鏈傳輸易受到障礙物如高大山體、高大建筑物和各種高頻信號源的干擾，在傳輸過程中衰減嚴重，嚴重影響外業精度和作業半徑。在地形起伏高差較大的山區和鄉鎮、居民密樓區數據鏈傳輸信號受到限制。另外，當RTK作業半徑超過一定距離(一般為幾公里，每種機型在不同的環境又各不相同)時，測量結果誤差超限，所以RTK的實際作業有效半徑比其標稱半徑要小很多，工程實踐和專門研究都證明了這一點。解決這類問題的有效辦法是把基準站布設在測區中央的最高點上。
(4)初始化能力和所需時間問題。在山區、一般林區、居民密樓區等地作業時，GPS衛星信號被阻擋機會較多，容易造成失鎖，采用RTK作業時有時需要經常重新初始化。這樣測量的精度和效率都受影響。解決這類問題的辦法主要是選用初始化能力強、所需時間短的RTK機型。
(5)高程異常問題。RTK作業模式要求高程的轉換必須精確，但我國現有的高程異常圖在有些地區，尤其是山區，存在較大誤差，在有些地區還是空白，這就使得將GPS大地高程轉換至海拔高程的工作變得相當困難，精度也不均勻。
(6)電量不足問題。RTK耗電量較大，需要多個大容量電池、電瓶才能保證連續作業，最好選用汽車用電瓶。
(7)精度和穩定性問題。RTK測量的精度較容易受衛星狀況、天氣狀況、數據鏈傳輸狀況影響。不同質量的RTK機型，其精度和穩定性差別較大。要解決此類問題，首先要選用精度和穩定性都較好的高質量機種，然后，要在布設控制點時多布置一些“多余”控制點，作為RTK測量成果質量控制的檢核點。

4．RTK測量成果的質量控制
研究表明，RTK確定整周模糊度的可靠性最高為95％ ，RTK比靜態GPS還多出一些誤差因素如數據鏈傳輸誤差等。因此，和GPS靜態測量相比，RTK測量更容易出錯，必須進行質量控制。質量控制的方法主要有：a．已知點檢核比較法----即在布測控制網時用靜態GPS或全站儀多測出一些控制點，然后用RTK測出這些控制點的坐標進行比較檢核，發現問題即采取措施改正。b．重測比較法----每次初始化成功后，先重測1—2個已測過的RTK點或高精度控制點，確認無誤后才進行RTK測量。c、電臺變頻實時檢測法----在測區內建立兩個以上基準站，每個基準站采用不同的頻率發送改正數據，流動站用變頻開關選擇性地分別接收每個基準站的改正數據從而得到兩個以上解算結果，比較這些結果就可判斷其質量高低。
以上方法中，最可靠的是已知點檢核比較法，但控制點的數量總是有限的，所以沒有控制點的地方需要用重測比較法來檢驗測量成果，電臺變頻實時檢測法的實時性好，但它需具備一定的儀器條件。

5．結 語
實踐證明(GPS)RTK測量技術給現代礦山測量帶來了重大的技術手段變革，極大地方便了礦山測量工作者的日常工作，隨著其技術的不斷進步，必將給礦山測量帶來更大的便利，其在礦山測量中的應用領域將更為廣泛。

參考文獻：
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