浅析地震勘探测量中GPS—RTK技术应用.docVIP

浅析地震勘探测量中GPS—RTK技术应用 　　摘 要：针对某勘探区三维地震测量作业，阐述了GPS-RTK测量系统的设备配置情况，以及在地震勘探测量中的作业流程。通过对已知点成果的对比检验、复测同一点的检验、RTK高程和四等水准高程检核、RTK成果外业检核等，表明RTK测量作业成果精度达到了要求，同时也指出了目前RTK技术存在的不足之处。 　　关键词：地震勘探；GPS—RTK；测量精度；勘探区 　　中图分类号：TU244.8 文献标识码：A 　　某勘探区三维地震测区属于高山丘陵地区。地势起伏较大，沟壑比较多，且施工地点多分布灌木丛林。在这样的前提下单独靠全站仪模式是无法保证按时完成精确测量任务的。经研究决定采用广州南方公司的GPS—RTK（灵锐S80—1+3）的作业方法，同时配合两组全站仪作业模式来完成本次测量任务。 　　1 GPS-RTK作业流程 　　1.1GPS-RTK测量系统的设备配置 　　该工程所采用的RTK测量系统由一套基准站和三套流动站组成。基准站主要包括：灵锐S80GPS双频接收机1台、三角架一个、12V电瓶一个、数据电台及天线。每套流动站包括：灵锐$80GPS双频接收机1台及电台天线、数据采集手簿1台、手持对中杆1个。 　　1.2收集资料 　　首先收集测区的控制点资料，包括坐标系及控制点是属常规控制网还是GPS网，以及成果表、点之记、展点图、路线图、计算说明和技术总结等。收集资料时要查明施测年代、作业单位、依据规范、平高系统、施测等级和成果的精度评定。然后外业踏勘，检查点位的保存情况。 　　1.3控制测量 　　如果收集的国家控制点比较少。分布不均匀时。可用静态GPS加密首级控制：如果控制点教多，且分布均匀，就无需做首级控制。 　　1.4求定测区转换参数 　　GPS—RTK测量是在WGS—84坐标系中进行的。而各种工程测量和定位是在地方或北京坐标系中进行的。他们之间存在着坐标转换问题。计算测区的转换参数，需已知点至少3个以上，该点最好选在测区四周且均匀分布，能有效控制测区。为了检验转换参数的精度和可靠性，最好能利用最小二乘法选3个以上的点求解转换参数。 　　1.5基准站的安置 　　基准站的安置是顺利实施GPS—RTK的关键程序之一，安置应满足下列条件。 　　①周围应视野开阔，截止高度角应超过150；周围无信号反射物（大面积水域、大型建筑物等），以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰。 　　②基准站应尽量设置于相对制高点上，以方便播发差分改正信号。 　　③基准站要远离微波塔、通信塔。等大型电磁发射源200m外，要远离高压输电线路、通讯线路50m外。 　　1.6野外作业 　　以灵锐$80GPS—RTK为例，实际操作步骤为：首先打开工程之星软件，选择菜单：工程-新建工程。依次按要求填写或选取如下工程信息：工程名称、椭球系名称、投影参数、四参数设置等，完成工程新建。接着选择菜单：工具校正向导，按要求输入基准站的坐标和天线高，进行点校正。最后逐个对所有点进行放样测量。为检查RTK测量结果的质量，每天开工的时候对部分测站重复观测，其中复测138个点，占所布点数的5%，两次观测结果较差均满足要求，取其平均数作为最后成果。 　　2 RTK测量成果检核 　　RTK测量成果检核包括与已知点成果的对比检验、复测同一点的检验、RTK高程和四等水准高程检核、RTK成果外业检核等。 　　2.1 已知点对比检验 　　在GPS网的布设。考虑利用了一定数量的原有控制点位，对8个新老坐标点进行了重合比较（表1）。 　　表1 重合点新老坐标成果对比表 　　点位校差 最大值/m 最小值/m 平均值/m 　　△x 0.025 0.012 0.018 　　△y 0.021 0.007 0.014 　　△h 0.033 0.009 0.021 　　式中，，，为坐标校差；m，n为点数。 　　2.2 复测同一点检验复测了138个同一点坐标的校差（表2）。 　　表2 复测同一点坐标校差统计表 　　点位校差 最大值/m 最小值/m 平均值/m 　　△x 0.036 0.011 0.016 　　△y 0.035 0.030 0.016 　　△h 0.042 0.040 0.024 　　式中，，，为坐标校差；m，n为点数。 　　2.3 RTK高程和四等水准高程检核 　　在施测RTK高程的同时，对50个平地控制点施测了四等水准（表3）其校差中的误差为： 　　式中， 为高程；m，n为点数。 　　表3 RTK和四等水准高程校差统计表 　　校差分布分为/m 点数/个 比例/% 　　0.000～0.019 7 14 　　0.020～0.039 21 42 　　0.040～0.059 18 36 　　0.060～最大 4 8 　　2.4 RTK成果外业检核 　　外