RTK(Real - time kinematic)實時動態差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法,以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。RTK技術替代了傳統的常規測量儀器為煤田地質勘探提供了快速可靠、高精度的數據,極大的提高了煤田地質勘探的效率,已經越來越廣泛的應用于煤田地質勘探領域。
高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值,RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。在RTK作業模式下,基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,同時給出厘米級定位結果,歷時不足一秒鐘。流動站可處于靜止狀態,也可處于運動狀態;可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業,也可在動態條件下直接開機,并在動態環境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數解固定后,即可進行每個歷元的實時處理,只要能保持四顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形,則流動站可隨時給出厘米級定位結果。
1、 RTK作業自動化、集成化程度高,測繪功能強大。RTK可勝任各種測繪內、外業。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,減少人為誤差,保證了作業精度。
2、降低了作業條件要求。RTK技術不要求兩點間滿足光學通視,只要求滿足“電磁波通視”和對天基本通視,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。
3、定位精度高,數據安全可靠,沒有誤差積累。不同于全站儀等儀器,全站儀在多次搬站后,都存在誤差累積的狀況,搬的越多,累積越大,而RTK則沒有,只要滿足RTK的基本工作條件,在一定的作業半徑范圍內,RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級。
4、作業效率高。在一般的地形地勢下,高質量的RTK設站一次即可測完10km半徑左右的測區,大大減少了傳統測量所需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坐標,作業速度快,勞動強度低,節省了外業費用,提高了測量效率。
四、誤差來源
RTK系統的
影響因子主要包括數據鏈、天線類型和處理軟件,所以RTK設備的優劣,不僅影響測量精度,而且也影響成果的可靠性。
1、環境 環境對RTK影響的因素主要有地形、基準站與流動站之間的障礙物、平面覆蓋、多路徑誤差、電波干擾等。
2、觀測方案 觀測方案對RTK結果的質量和可靠性產生重大影響,論文格式 淺析GPSRTK誤差來源及減弱誤差的方法,觀測方案的主要內容有: 基準站位置的選擇、坐標系統的選擇、歷元數、觀測次數等。論文格式,可靠性。
3、觀測者的技術和經驗 觀測者的專業水平和經驗對成果的精度和可靠性影響很大,例如:對中誤差、測量天線高等,都將影響測出的全部坐標。
4、 其他因素 由于RTK作業方式特殊,有特有的誤差影響,同時RTK作業實時快速,但缺少必要的檢核條件,所以測量成果也存在著不可靠性
五、實際應用
以本單位在新疆康古爾塔格煤田地質勘探為例介紹RTK技術在煤田地質測量中的應用。使用的是南方測繪的靈銳S82 RTK。
1、控制測量 收集測區周圍國家控制點(54坐標,56黃海高程),采用RKT靜態GPS聯測,在礦區中布設10個GPS控制點,同時取得GPS控制點的WGS84坐標和用戶坐標,然后利用后處理軟件進行解算,求得轉換參數,從而得到布設GPS控制點的54坐標和56高程。
2、地形測量 我們采用一個基準站,多個流動站的模式進行地形測量,基準站架設在勘探區中心位置的制高點處,控制整個勘探區,流動站到各個GPS控制點進行參數校正,之后即可開始地形測量工作。采用RTK進行地形測量,極大的提高了工作效率,因為RTK基站可以控制半徑10KM的范圍,本次勘探區地形平坦,面積僅20平方公里,基本不需要搬站,多個流動站共同作業,全數字化輸入,避免了人工記錄的各種錯誤,且效率高,速度快,一個點幾秒鐘就可以達到厘米級精度的固定解。過去可能需要一個月以上才能完成的測圖工作,現在只需要幾天就能高質量的完成,而且節省了大量的人力。外業測量結束,能實時計算機成圖,查漏補缺,真正實現實時測繪成圖。
3、地質工程測量 包括各種地質點、地質界線、地質工程點、剖面、山地工程等的測量。都能高速、準確的獲得測量結果,并且能實時反映到地質圖面,為指導下一步的地質工作提供了極有意義的幫助
總之,GPS RTK技術在煤田地質勘探中的應用推動了煤田地質勘探的發展,實施高效、精確可靠的測量數據為煤炭資源的勘探作出了貢獻。
六、缺點
很多煤田分布在山區,但是RTK在山區工作收到很大的局限,衛星信號和電臺信號都受到山體遮擋的影響,在這樣的工作區RTK難以發揮出自己的優勢。但像本次工作區這樣的戈壁地區,RTK作用明顯。
七、結論
GPS RTK作為一種新興的技術,已經應用在越來越多的領域,并且體現出了自身的優勢。在煤田地質勘探測量中的作用也日益明顯,相信它將會日益廣泛的被煤田地質測量工作者認可和使用。