中矿资源勘探股份有限公司 何 毅 钱再华 陶 涛 罗 健

RTK技术在赞比亚某测区工程测量中的应用

中矿资源勘探股份有限公司 何 毅 钱再华 陶 涛 罗 健

实时动态相对定位（RTK，Real Time Kinematie）技术，是以载波相位基本观测量的差分定位技术。RTK测量的原理是将1台GPS接收机和中继发射电台安置在基准站上进行观测，根据基准站输入的已知精确坐标、高程数据，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时地将这一改正数通过中继电台设定频率发射出去，半径10 km以内的接收机（中海达GNSS V8）在移动站进行GPS观测的同时，通过相应频率也收到基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，从而实时地解算出移动站对中点的精确坐标、高程。

RTK技术的应用从根本上改变了两点要通视照准的传统测量方法，它的最大特点是，作业时不需要测站点与欲测点之间通视，速度快、精度高。它的作业精度：中海达GNSS V8平面为±（10 mm+1×10-6D），高程为±（20 mm+1×10-6D）。特别适用树木蒿草丛生、地形平缓，且通视条件较差的地区，只要基站和移动站卫星高度截止角≥15°，有4颗接收卫星，移动站对中整平后5 s内即可测出该点RTK固定解X、Y、H数据。节省了为了观测通视大量砍树的劳力和作业时间。

本文，笔者阐述了在赞比亚某超大测区（500 km2）应用RTK技术进行地形测绘和地勘工程定位测量实例，希望能对在类似该地形地貌的地区测绘工作的技术专业人员有所帮助。

一、测区大地基准、参考椭球体、投影方式的选择

测区位于东经28°，南纬14°，中央子午线27°。大地基准采用非洲1950弧基准ARC50，即非洲50基准。参考椭球体采用克拉克1880，即Clarke1880。投影方式为UTM（Universal Transverse Mercator）通用横轴墨卡托。北向加常数10 000 000 m，东向加常数500 000 m，投影面高程1 200 m，平均纬度南14°，投影尺长系数m=0.999 6，半轴长6 378 249.145 m，扁率293.465。

二、测区各级控制网的建立

D级GPS首级控制网，18个点覆盖500 km2，组成 GPS控制D级网附合导线，由ZS427、ZS428、ZS429，3个Ⅱ等点测量4参数+高程拟合进行转换，计算出该地区椭球转换参数，平面转换参数，高程拟合参数，定名为KBW2011项目。再从已知点ZS427点连式联测到已知点ZS433。11条边全长60.000 km。D级GPS测量控制网分布如图1所示。

测图区E级GPS二级控制网，12个点覆盖8.56 km2，组成GPS控制E级网，由K1、K2、K3三个D级GPS点测量，组成星形网。

三、地形图测量

1.地形图测量方法。利用测图区内3个D级GPS控制点K1、K2、K3和E级GPS控制点12个，控制点设站和检查点检查，将测区划分52条测图剖面线网，线距（55～110）m×点距（40～60）m，均匀覆盖全区，采用GPS RTK进行高精度线放样模式进行地形地物碎部点测量。观测开始前，绘制联测草图，制定观测计划，在作业过程中根据实际情况，及时作出调整。观测时执行统一调度，按规定的时间进行观测，GPS移动台观测时均严格对中整平，并在观测开始和结束分别量一次仪器高，记录于GPS测量记录手簿上。观测开始后，不使用对讲机，必要时只在距接收机10 m之外使用。接收机开始记录数据后，随时注意卫星信号和信息存储情况。当接收或存储出现异常时，及时进行调整观测计划。矿区1∶5 000数字化地形图编绘，按确定的边界范围成图。1∶5 000数字化地形成图基本等高距为1 m。所有地形点、地物点均用GPS RTK测量采集用CASS7.0软件绘制地形图。

2.地形、地物测量及测绘细则。

（1）1∶5 000地形图上均展绘D、E级GPS控制点、钻孔、剖控点等测量控制点，并按《图式》规定符号进行表示。

（2）各类建筑物、构筑物及其主要附属设施均进行了测绘，房屋以墙外角为准，临时性建筑舍去。建筑物、构筑物轮廓凸凹在图上小于1 mm时，用直线连接。独立地物能按比例尺表示的实测外廓，填绘符号；不能按比例尺表示的，均准确表示了其定位点或定位线。

（3）地貌以等高线表示，明显的特征地貌以符号表示。山顶、鞍部、山脊、凹地、谷底及倾斜变换处，均测注高程点。

（4）公路每100 m及地形起伏变换处测注高程点。

（5）水系及其附属物按实际形状测绘，河流测出河岸边高程并标明了水流方向。

（6）植被的测绘按其经济价值和面积大小适当进行取舍。地类界与线状地物重合时，按线状地物测绘。

（7）居民地、河流等的名称，按现有的名称进行注记。

四、工程点测量

1.钻孔孔位测量。钻孔孔位测量包括工程点施放和收测两次进行。钻孔工程放样和收测均采用GPS RTK法。放样作业方法：室内将钻孔设计坐标编成数据文件输入动态GPS，野外将动态GPS置于控制点上，调出放样点坐标，仪器自动计算边长、方位角，然后固定角度、跟踪距离，直至准确放出孔位。动态GPS精度控制在厘米级，考虑打桩的误差，工程点放样偏差均小于3 cm。在工程完工后，采用动态GPS实测工程点坐标，钻孔测量孔口中心坐标。所有工程点均标绘在地形图上。

2.探槽浅井工程点测量。将动态GPS置于控制点上，采用GPS RTK法精确测定出探槽、浅井点点位，精度控制在厘米级。

3.勘探线剖面测量。在D级GPS控制点K2上设置基站，K1点检查，用GPS RTK方法对已设计剖面端点和基线0点进行点放样，点位误差附合精度要求后，再以基线0点为起点40 m点距向两个端点方向分别放线，每个测量点位及端点均打木桩和钉子，用记号笔注记点号，就近系红布为物探和地质提示点位。部分地形及地质如图2所示。

五、RTK应用测量的注意事项

基站点设置视野开阔，选择较高地形，移动站接收机，视场内高度截止角大于15°，附近没有强烈干扰卫星信号接收的物体，无大功率无线电发射源，无高压线设施。移动站作业时注意观察手簿固定解情况，若出现单点或伪距时为错误解，应查找原因重新观察，只有固定解才可点击保存。树冠密集遮盖林区和井下工程测量要用全站仪配合。