GPS―RTK技术在非洲地质探矿中的应用3300字

1、GPSRTK技术在非洲地质探矿中的应用3300字 摘要：随着我国与非洲的友好往来，越来越多的城市建设项目在非洲开展。工程测量任务也相应增加。GPS-RTK技术的日臻成熟，其具有定点速度快，节省人力、无需与测站通视、作业效率高、定位精度均匀等特点，使其广泛应用于工程测量、数字化测图等领域。文章对GPS-RTK技术的原理及在非洲地区的应用做了阐述，展现了GPS-RTK技术在非洲工程测量中广阔的应用前景。 关键词：工程测量；测量误差；GPS-RTK技术中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）11-0106-02非洲大陆资源丰富，由于受殖民统治的影响，各国经济发展

2、相对落后，道路，桥梁，矿物开采等本国家无法独立完成。非洲和我国经济文化交流密切，特别是近年来随着“走出去”战略的实施越来越多的中国人来到非洲大地，越来越多工程在非洲大地展开，随之而来的工程测量任务也越来越多，对非洲测量的了解和掌握就成了一种必要。非洲多森林，草原，通视条件差，全站仪等测量方法受到极大的限制，而GPS-RTK技术不受通视条件的限制，能够更高效率的完成作业任务。1 GPS-RTK技术1.1 系统组成1.2 工作原理GPS-RTK技术就是载波相位差分技术，是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。基准站上的GPS接收机对所有可见GPS卫星进行连续不间断观测，并通过电台将观测到的数据

3、信息和测站信息传送给移动站，移动站GPS接收机在对所有可见GPS卫星进行连续不间断观测的同时，接收电台传送过来的基站信息，并组成相位差分观测值进行实时处理，通过蓝牙或数据线传送到手薄系统。同时通过系统中输入的相应坐标转换参数和投影参数，经过差分计算实时给出流动站的三维坐标及精度。2 误差分析2.1 基准站架设在GPS-RTK系统中，基准站的架设直接关系着RTK使用的精度。基准站的设置可以分为“在已知点上设站”和“在未知点上设站”。已知点设站：从GPS-RTK的组成和工作原理可以看出，基准站坐标数据的误差直接影响着整个RTK系统的精度；而在未知点设站的情况下，基准站坐标是由流动站采集已知点坐标进

4、行点校正或坐标重置而决定的，这样就避免设站时候对中，仪器高等所引起的坐标误差。2.2 系统误差RTK系统的解算方法是对整周模糊度与动态基线快速准确解算的方法，其解算方法有许多种，不过大都已经被各厂家编入主机之中，误差不受用户控制，这里就不加详述。GPS-RTK系统的信号传播方式采用电磁波传递。电磁波传递的电离层和对流层折射误差已经通过双频技术和对流层模型的引用得到有效控制；而多路径效应误差就需要我们对RTK作业环境进行选择来降低误差了。2.3 人为误差在作业过程中，由于人员操作原因造成天线相位中心偏差，点位对中不准，手薄采集记录没有达到要求等人为因素影响到RTK定位的精度。因此，在作业过程中，

5、作业人员应当严格按照要求操作仪器，尽可能减少人为误差的产生。3 工程测量中的应用3.1 图根控制测量GPS-RTK的测量精度完全满足图根控制测量的规范要求，但在进行图根控制测量时，最好使用三角架和对点器对图根点进行两到三个时段至少60个历元的观测，所得观测数据取平均值作为图根点坐标数据。这样可以获得较长相对静态数据，避免了人为扶持对中杆晃动引起的相位误差。3.2 工程放样GPS-RTK具有全天候，自动化、集成化程度高，定位精度均匀，无需与测站通视，实时给出流动站三维坐标的特点，在草木茂盛，面积广阔，地形复杂，山势陡峭的非洲地区进行地质探矿放点，中桩放样，道路中线、边线测设等工作大大提高效率，缩

6、短了技术人员野外作业时间，从而更好保障人身安全。3.3 地形测量非洲地区极少能够收集到大比例尺地形图，一般从国家机构搜集到的资料都是1：5万，10万的小比例尺地形图，而为了满足工程施工的要求，都需要绘制大比例尺的地形图。道路施工的带状地形图一般要求1：1000或1：2000比例尺，在桥梁等局部地段需要1：500大比例尺地形图，而地质探矿工作多为1：2000，1：5000，1：1万地形图，采用GPS-RTK进行数字化测图，能够完成绝大部分比例尺地形图测绘，而个别GPS-RTK无法使用地段，可以联合全站仪来完成，以提高工作效率。3.4 断面测量许多工程需要断面测量，即是对某一方向剖面的地面起伏进行

7、的测量工作。在线路、河道等工程中的横断面测量，纵断面测量，地质工程中的剖面测量，都是断面测量。断面长度不大，通视条件好，可以选择常规的全站仪测量，不过至少需要2个人，使用GPS-RTK只需要一个人并能实时修正路线。在几公里，几十公里的剖面测量中，往往地形变化很大，全站仪等测量仪器受到极大的限制，GPS-RTK的放、测、算、检一体化，能够沿着剖面线进行测量，快速而准确。3.5 地质工程点测量地质工程测量中的槽探、硐探、物化探等工程点在矿区内很分散，这个时候使用GPS-RTK定位更能提高工作效率，而且精度比手持GPS更好，建议在非洲地质探矿中配备GPS-RTK设备。但是在建筑施工测量中，GPS-R

8、TK的精度还是达不到规定要求，建议采用常规测量仪器方法进行作业。4 GPS-RTK技术在非洲地质探矿中的应用4.1 坐标系建立在正式进行工程测量前，先到国家测绘主管部门搜集控制点资料，根据大地基准、参考椭球、投影方式等确立工程的坐标系统，以便于数据资料的完整和统一。以非洲南部某国家为例，收集到国家三角点5个以及投影系统主要参数后，对作业区进行实地踏勘，设计控制网，选点埋石后，先通过静态GPS联测国家三角点，经严格平差解算后作为本工程测区的起算平面数据；经四等水准测量严格平差后的高程数据作为本工程测区的起算高程数据。4.2 作业方法本次是采用华测X90系列RTK1+1（1个基准站+1台流动站）及

9、配套的测地通软件。打开测地通软件，首先根据控制资料完成坐标系的参数设置，接着建立测量任务，最后在进行点校正，保存转换参数，测量任务建立完成，具体仪器操作步骤这里不在详述。到工作区内，选择合适的位置架设基准站，天线架设为最高，保证较远距离电磁波接收的畅通。流动站信号固定后，测量附近的控制点，重置坐标，然后找另外的控制点检核，数据符合要求就可以进行工程放样、测剖面、测地形图等工作。5 结语在非洲进行工程测量，首先必须了解其国家坐标系统的相关信息，需要收集相关的国家控制点，从而制定相应的作业计划。能搜集到当地国家控制点的要进行控制点联测检核，以保证数据的准确性。如果没有相关资料（在非洲很多国家根本就收集不到相关基础测绘资料），建议直接建立独立坐标系来处理，这样可以直接按照国内的常用方法来处理。GPS-RTK技术在工程测量的应用，完全满足了施工设计的精度要求，其全天候作业，简便的操作，放、测、算、检一体化等特点，大大提高了作业效率，缩短了野外作业时间。GPS-RTK技术的使用不仅提高工作效率，同时缩短了野外作业时间，在非洲工程测量中是非常有必要的。参考文献1 宋紫春.非洲测量现状与大地基