摘 要：随着我国全球定位系统(GPS)技术的不断发展，RTK测量技术也在不断的实践中愈发成熟。为了更好的开展矿区地质测绘工作，相关工作人员将RTK测量技术应用到具体的工作实践中。此外，RTK测量技术具有很强的工作性能，极大的保证了矿区地质测绘工作的精度性、实时性以及高效性。因此，RTK测量技术应用范围愈发广泛，特别是矿区测绘工作。

关键词：矿区地质测绘；GPS动态测量；质量控制

中图分类号：P642  文献标识码：A  文章编号：1002-5065（2024）05-0139-3

收稿日期：2024-01

作者简介：简陈晨，女，生于1988年，安徽蚌埠人，硕士研究生，工程师，研究方向：地质测绘。

实时动态测量技术是GPS技术中较为常用的新型测量技术，主要是以载波相位观测量为根据地实时差分GPS测量技术。与以往的静态、快速静态、动态测量相比，RTK测量技术可以很好的解决事后需要解算才能得到厘米级精度的问题。在整个GPS技术发展的过程中，RTK测量技术的应用成为一个新的突破点。RTK测量技术具有定点速度快、野外作业效率高、节省成本等众多优势，常常应用于矿区工程测量、地形测图以及图根控制等众多测绘领域。

1 矿区测绘工作中高精度GPS动态测量技术的应用

1.1 矿区控制测量

矿区控制测量大多数情况下都是根据测区作业面积在国家等级控制点之上做首级控制，在工区作业面积未超标的情况之下，一、二级小三角点或导线点就可满足要求。如果测绘范围内的控制点分布十分均匀，还可以在国家等级控制点之上架设基准站，直接开展各种工程测量作业。如果国家等级控制点无法满足相应的需要，利用高精度GPS动态测量技术增加布设低一级控制点即可满足各种地质工程测量工作的需要。

1.2 地形测量

在矿区工作开展的过程中，经常会遇到大比例尺地形测图作业，如果矿区测绘区域内地形条件相对较好，比如说卫星信号良好，无明显死角，高差较小。这一类区域可以直接使用高精度GPS动态测量技术来采集测量数据。反之，如果矿区地形条件相对较差，还应配合使用全站仪等其他测量仪器来对测量数据进行采集。无论是在什么样的地形环境下，采用这样的方法较之传统技术，都会有着极大的提高。

1.3 工程点布设

相较于其他应用途径，矿区工程点布设的精度要求相对较高。同时，在这样的需求背景下，导航型手持式的GPS已经难以满足测绘所必需的精度要求，只有高精度GPS动态测量技术才可能够满足项目实施的精度要求。对此，技术人员可以把设计工程点坐标输入到掌上机之中，而后利用高精度GPS动态测量技术的放样功能将点位布设到实地。这里要注意的是，静态测量技术或者是后差分测量技术都无法实现这样的要求，也无法完成工程点布设任务。采用高精度GPS动态测量技术则能够充分规避传统技术的诸多不足，顺利完成工程点布设的各项要求。

1.4 矿区地质工程点定位测量

在开展矿区地质测绘的工作过程中，采用高精度GPS动态测量技术可以大大降低地质工程点位测量工作的难度。在使用该项技术进行地质工程点位测量的过程中，只要在离工区十数公里以内找到国家控制点就可正式开展工作，如果控制点离工区较远，采用高精度GPS动态测量技术，可以先发展到1到2级将控制点引到工区，这样的实施流程整体难度也相对较小。

2 在矿区测绘中高精度GPS动态测量技术应用的优势

RTK测量技术对测量通视条件要求低。与以往的静态、快速静态、动态测量相比，RTK测量技术不受传统测量通视条件的限制，甚至对两点间的光学通视没有要求，只要满足对天基本通视和电磁波通视即可。因此，传统的静态、快速静态、动态测量很容易受到外界条件的影响和限制，而RTK技术受到外界条件的影响和限制很小。与此同时，传统的测量技术很容易受到地形条件复杂、障碍物较多、天气恶劣等不利因素的影响，无法正常有效的通视地质测绘的相关地区。在开展地质测绘工作的过程中，工作人员应用RTK测量技术，只要满足RTK测量技术的基本条件，它都能高效率的在矿区进行作业。

RTK测量技术可以高效完成地质测绘工作中的各种测绘类作业以及测绘外作业。在移动站内安装内装式软件控制系统就可以实现多种测绘功能，并且在没有人工干预的情况下高效完成辅助测量工作，极大的减少了由于人为干预出现的误差，保证了矿区作业的精度性。在一般作业的矿区地形地势下，RTK测量技术的作业半径大约为10km，较深的作业半径极大的减少了设点需求以及测量仪器的搬迁次数，并且在整个过程中，操作相关仪器的工作人员较少，极大的降低了人工成本，最大的程度上加快了坐标生成速度，使得矿区作业能够高效率的完成。

在一般的矿区地形地势下，RTK测量技术设立移动站一次就可以测完4km半径的测量区域。与传统测量技术相比，它极大的减少了地质测绘工作需要的控制点、图根点数量以及测量仪器的搬站次数。整个过程仅需要一位工作人员进行操作，在正常的电磁环境下，RTK测量技术几秒钟就可以采集一个碎步点坐标，且坐标生成速度极快，工作人员工作强度较低，劳动效率极高。

RTK测量技术对控制点以及图根点间的光学通视没有要求。因此，RTK测量技术具有传统测量技术所没有的独特优势，并且RTK测量技术不容易受到通视条件、能见度、地形条件、障碍物等影响因素的限制。工作人员在开展矿区地质测绘工作的过程中，如果采用传统测量技术，那么测量工作很容易因为地形复杂、障碍物等影响因素，从而造成通视难的问题。而在矿区地质测绘工作中应用RTK测量技术，就可以很好地解决这些问题，只要满足RTK测量技术的基本工作条件，它都能高效且快速的进行高精度矿区定位作业。与此同时，在固定的作业半径范围内，RTK测量技术的平面精度以及高精度都能达到厘米级。从现阶段RTK测量技术的发展程度来看，其测量精度：平面10mm+2ppm;高程20mm+2ppm。

RTK测量技术具有优越的工作性能，它能在短时间内快速完成各种测绘的内、外作业。移动站内安装软件控制系统，只需一人操作，就可以同步实现多种测绘功能，并且整个过程操作简单，无需经验丰富的操作人员。与此同时，RTK测量技术具有很强的数据处理能力，只需操作人员对其进行简单的参数设置，移动站便可随时随地的对相关坐标进行采集或者对工程进行放样处理。RTK测量技术不仅具有较强的数据处理能力，还具备较高的转换、输入、输出以及储存能力。正是因为其优越的工作性能，才能让RTK测量技术在具体的地质测绘工作中和全站仪、计算机等相关设备进行数据通信。进一步加快了地质测绘工作的工作进度。

3 高精度GPS动态测量技术应用存在的问题

随着RTK测量技术的日益成熟，RTK测量技术在具体的应用中对其实际的高程转换精确度要求较高。但是从现阶段高程异常图建立情况来看，我国现存的高程异常图与实际地区误差较大，尤其是偏远山区的误差。与此同时，我国在某些地区尚未建立起高程异常图，这极大的削弱了矿区高精度GPS动态测量技术的应用效果，使得GPS大地高程无法快速实现海拔高程，并且转换的十分困难，其精确性更是无法保证。

在开展矿区地质测绘工作的过程中，工作人员常常使用RTK测量技术完成定位测量误差工作。其中多路径效应是RTK测量技术中最为严重的一种误差。在正常情况下，误差值大约在1cm~5cm的范围之内，并且这种多路径效应带来的严重误差，其误差值大小还会随着周期变化，通常一周期为5min~20min。与此同时，多路径效应存在的测量误差也是现阶段高精度GPS动态测量技术发展所面临的重大问题之一。

在一天内的高精度GPS动态测量过程中。中午电离层的干扰最大，供应卫星数较少。GPS很容易会出现连接不到所需卫星的问题。一旦长时间连接不到所需卫星，那么就很难完成初始化。严重的话，甚至还会出现失锁现象。这些问题直接导致RTK测量技术无法进行。与此同时，RTK测量技术传输信号时很容易受到其他干扰源的影响。例如无线电发射站、高压线、反射物等具有干扰信号的基站。

在部分地区卫星信号可能会出现失锁现象或者是被遮挡的情况，在一定程度上影响了RTK测量技术完成初始化。使得RTK测量技术无法在短时间内完成矿区矿区作业，大大降低了RTK测量技术一天中的可作业时间。另外，提高RTK测量技术的工作性能与卫星的分布情况以及数据链的传输有很大的相关性，并且该测量技术测量结果是独立观测值，其测量结果很难在具体条件下进行检验，兼容性较差。

在矿区地质测绘中应用高精度GPS动态测量技术，工作人员要合理运用RTK测量技术，并确保其能够进行实时准确定位，其中最为关键的步骤就是确保RTK测量技术完成初始化。一般情况下，矿区作业的过程中，要充分考虑到这些区域的障碍物因素，障碍物在一定程度上阻挡了GPS传输卫星信号，使得GPS无法连接到所需卫星，从而导致卫星出现失锁现象。一旦数据信号发生中断，RTK测量技术就无法完成初始化。如果长时间没有完成初始化，那么RTK测量技术的测量效率以及测量精度也大大降低。

与传统测量技术相比，RTK测量技术具有较高的精度性和稳定性。但是与全站仪相比，RTK测量技术的稳定性以及精度性相对较差，特别是稳定性。究其根本，主要是因为RTK测量技术很容易受到矿区测绘地区天气状况、卫星情况、数据链传输等众多因素的影响。与此同时，在不同地区开展矿区作业使用的作业系统也不尽相同，并且RTK测量技术不具备较强的稳定性，其测量结果的精度与实际测量结果也存在着一定的差异性。

4 提高矿区GPS动态测量技术的策略

在矿区测绘工作中，为了提高高精度GPS动态测量技术的测量质量，工作人员要把控好控制网方案设计、选点、矿区作业观测时间以及数据处理和平差等各个工作环节的质量控制。在开展控制网方案设计工作的过程中，工作人员要综合考虑所有影响因素。例如矿区测绘工作区域内的具体交通情况以及自然环境条件。除了考虑影响因素之外，工作人员还要充分且合理的利用现有的地方控制点，通过点连混合方式或边连方式，将矿区各个地方控制点进行连接，使得所有的地方控制点形成同步环、异步环，进一步加强控制网的几何强度。

在开展矿区选点工作的过程中，工作人员要根据高精度全球定位系统动态测量规范的相关要求，综合考虑全球定位系统控制方案设计相关要求以及选点的地理条件。在正常情况下，工作人员一般会选择方便长期保存、比较容易埋设控制点的地方。与此同时，其地方选择应具有一定的交通便利性。此外，工作人员应选择点位高度角15度以上没有树林等障碍物的地区，且选择点位四周视野广阔。与此同时，方圆百米内应没有电视台、高压线、放射塔等干扰源，且不同点位之间要满足通视条件。这样做的目的是满足传统仪器的测量需求，进一步提高矿区GPS动态测量技术的工作效率。

在开展矿区高精度GPS动态测量工作的过程中，工作人员要极大的保证GPS测量的质量和精确度。在正常情况下，工作人员要选择GPS动态测量的最佳时间段，以此来确定矿区作业的观测时间。工作人员在架设操作设备的过程中，天线要对中整平，还要综合考虑基线长度以及全球定位系统测量相关规范的基本要求，确保矿区作业观测的最佳时间。与此同时，工作人员要准确记录应用高精度GPS动态测量技术的原始记录，而原始记录主要包括天线高、仪器高、点号以及点名等相关数据。每次应用高精度GPS动态测量技术，工作人员都要根据实际情况把每次GPS测量的相关数据传送并保存在使用的电脑中。此外，工作人员都要实时处理每天GPS测量的相关数据，并且所采集的相关坐标要能在WGS-84坐标系下进行三维无约束平差。平差工作完成之后，工作人员所使用的数据处理软件必须提供无约束平差报告，与实际的GPS测量结果进行对比，可以很好的检验GPS测量技术结果的精确性。

为了架设GPS网的整体框架，工作人员要在全面网上布设框架网。这样做的目的是提升整个GPS测量数据的精确度。为了快速获得测网中两个相邻测点间的直接观测基线，工作人员通常会对测网中相邻测点进行同步观测，这就在一定程度上保证了GPS网中各个相邻测点测得的相关数据具有较高的精度性。在布设GPS网的过程中，工作人员要合理安排并控制所有最小异步环的边数小于等于6条。

另外，工作人员在布设GPS网的过程中，可以把高精度激光测距边作为观测值，将此观测值作为计算编程或者是将GPS观测值基线向量进行联合平差。在测定网中测定各点的正常高/正高，可以采用高程拟合的方法，但是这种高程拟合的方法必须要在测定网中均匀布设较多数量的水准点。在有一定条件的情况下，工作人员要尽可能的布设较多数量的水准点，这极大的保证了部分水准点分布在GPS网外围环境，实现整个GPS网的全范围覆盖。要想极大的提高GPS网尺度精度、实现提高GPS动态测量技术精度的目标，工作人员可以采用增设长时间、多时段的基线测量方法。

5 结语

在矿区测绘工作中应用GPS-RTK测量技术具有传统测量技术无法企及的独特优势。比如提升地质测绘工作的工作效率、节约人员成本、提高测量数据的精度等。虽然GPS-RTK测量技术具有众多优势，但是仍存在着一定的局限性。比如，GPS-RTK测量技术很容易受到干扰源、环境条件等不利因素的影响，使得其测量时间和测量数据的精度不具备准确性。因此，在开展矿区测绘工作的过程中，工作人员要充分了解GPS-RTK测量技术的优势和局限性。只有这样，才能扬长避短，更好的发挥GPS-RTK测量技术的独特优势。

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