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摘要：伴随现代测绘科技的发展，传统全站仪地质工程测绘方式，逐步被以高精度、实时性、高效率为代表特征的差分定位RTK技术所替代。本文以GPS RTK为切入点，在阐述其基本概念、工作原理的基础上，结合工程案例，探究其在地质数据测绘采集、工程点位放样等方面的应用，为地质测绘工程提供技术参考。
关键词：GPS RTK技术；差分定位；地质工程；勘察测绘
随着卫星导航定位技术的兴起和不断发展，传统的目测和手工测量等方式，已难于满足现代工程地质测绘的需求，GPS技术作为新兴的测量技术，具有测量时间短，测量效率高，可靠性和准确性高等特点，无疑推动了地质测量工作的发展，在矿产能源管理、地质调查、地质剖面测量、钻孔测设等方面，得到广泛的应用与发展。
1.GPS RTK定位技术概述
RTK是实时动态差分法，通过差分GPS位置和相位等提供观测点的三维坐标，可以大幅度提高测量工作质量，达到厘米级定位精度，在测绘地形、工程放样中被广泛应用。该技术依据载波相位观测量。通常在基准站安装一台GPS双频接收器，可持续接收GPS实时观测所获得的信息，并且通过无线电将信息传输出去，此时流动站GPS接收机可接收到基准站传输的信息，利用仪器内置软件可以对数据信息进行准确的计算、分析，从而获得精准的三维坐标信息。
2.RTK差分定位原理与作业特点
RTK（Real - time kinematic，实时动态）定位技术，基于载波相位观测值的实时动态定位，可实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。其具备以下测绘作业特点：
（1）效率高。测量人员在应用GPS-RTK技术的过程当中，如果设备位于卫星信号的覆盖范围之内，并且地形地势比较稳定，可有效保证测量数据的准确性，提高测量效率。
（2）定位准确。在正常的作业条件下，GPS-RTK技术测量数据更加精确，与传统的测量技术相比，GPS-RTK技术原理比较简单，测量数据的精确度更高，使得定位信息更加准确，提高测量人员的工作质量。传统的测量技术对光学突视的要求较高，在一定程度上影响测量数据的准确性。GPS-RTK技术可突破光学突视，其内部采用电磁波通视技术，定位更加准确。在地形比较复杂的区域，通过合理运用GPS-RTK技术，可减小地形障碍的影响，保证定位的数据准确。
（3）自动化程度较高。GPS-RTK技术设备内部主要采用软件控制系统，与传统的测量技术相比，其自动化程度更高，无需人工操作，可减小人为误差。另外，测量人员在设置流动站的过程当中，需要安装相关设备，在实际操作的过程中，测量人员可在较短时间内完成数据处理，在保证数据处理质量的基础之上，不断提高测量信息的安全性。
3.GPS-RTK测量技术在地质工程测绘中的应用
工程地质测绘是工程勘察工作的基础，处于测绘领域的领先位置。
它主要是在复杂的程序中验证可行性与初步勘探，提前进行工程准备。通过GPS RTK技术对地质工程理论与相关的地质现象来进行观测，可快速搜集相关的资料，对地质的岩性、地貌、自然地质进行观测，记录位置与高程数据。从GPS RTK技术在地质工程测绘的应用领域分析，可从图根控制测量、地质要素地形测绘、工程勘察点放样、测绘精度情况等角度进行分析。
（1）图根控制测量。GPS-RTK测量技术应用在图根控制工作上，主要是为了确保其准确性。因为在进行具体的地质勘查的测量工作时，要在图纸上进行控制点的绘制，然后完成后续的平面图。而平面图中的这些控制点，也是最基本的根点。在后面进行的测量与映射方面的工作都要在这基础之上进行，因此对其准确性有十分高的要求。
（2）地形测量。地质矿产勘查工作中，地形数据主要依靠详查获取，之后根据获取的数据绘制大比例尺地形图，最后根据地形图开展后续工作，其中主要涉及规划设计以及线孔布设等工作。传统测量方法主要是在布设图根点的位置上安装测量仪器，并进行相应的加密控制，最后实施碎部分测量。GPS定位技术的应用，可以减少众多测量环节，在流动站便可以完成碎部数据采集。GPS测量技术的应用，可实现多点同时测量，减少了等待时间，提升了测量工作的效率。但是GPS定位技术需要避免设置在植被密集的位置，植被密集会影响GPS接收机接受卫星信号。
可见，GPS技术在地形图测量方面的应用并没有足够的优势，需要结合实际情况。只有传统测量方式与GPS测量技术的联合应用，才能满足地形测量工作需求。在内业作业中，要对图面要素综合取舍，标示好道路、建筑等主要地物，确保位置准确，图幅接边精准，能清晰反映测区地理情况，在严格校审后向设计人员提供数据文件和CAD分幅地形图。
（3）工程勘察与施工放样。在测量工作中，测量人员可以利用GPSRTK技术进行施工放样，将放样参数直接输入到GPS-RTK控制设备当中，并进行合理的施工放样。与传统的施工放样技术相比，GPS-RTK施工放样方法比较简单，放样人员也可以进行桩号放样与坐标放样。为了保证放样数据的准确性，减少放样误差，放样人员要熟练掌握各项设备，不断提高放样精度。此外，在工程用地测量中，通过合理运用GPS-RTK技术，能够保证测量定界点坐标更加准确，帮助放样人员更好的确定界限范围，准确计算工程占地面积，提高测量效率。为了保证GPS-RTK技术得到更好的应用，测量人员在实际工作当中，可以构建定位模型，并结合各个控制点的分布情况，进行合理的观测，保证基准站稳定运行的基础上，合理定位空间位置。
（4）地质工程测绘精度分析。GPS RTK测绘误差，与基准站与移动站二者距离相关，两者距离越远，误差也就越大。在利用GPS-ＲTK测量技术进行实际测量时，需要对其操作半径进行必要限制，更好地去提升地质勘查中的测量精度。
4.结论
与传统测绘技术手段对比而言，GPS-RTK有着测量精度高、操作简便、定位准确等诸多优点。不但具有极高的测量精确度，其作业模式可以使得地籍测绘的精度、实时性与作业效率达到最佳的融合效果。伴随数据传输能力的优化提升，有效传输距离的增加，数据的稳定性的提高，抗干扰性水平和软件水平的加强，必将极大提升地质工程测量的成果精度与作业效率。
参考文献：
[1]陈浩光.工程测量中GPS、RTK与网络RTK技术的有效运用分析[J].中国高新技术企业，2016（35）：56-57.
[2]孙立业.地质测绘中GPS技术运用问题探讨[J].世界有色金属，2017（05）：67+69.
作者简介：
董春敏（1985.11-），女，汉族，山东滨州人，硕士研究生学历，工程师，现主要从事工程测量、岩土工程勘察等管理与研究工作。