摘 要 主要介绍GPS.RTK的基本原理、系统组成、技术特点、误差来源和使用方法及操作步骤，并利用GPS（RTK）在物探工程测量中进行放样点和直线。对测量结果进行精度分析。如何使用GPS（RTK）进行煤田地质物探工程测量放样。培养使用动态GPS（RTK）的实际操作能力。
关键词 GPS；RTK；物探测量应用
1 概述
GPS全球定位系统是利用人造地球卫星来精确测定地面点的位置的一整套测量工作方法，理论和技术。该系统由24颗卫星组成，卫星分布在相隔60°的6个轨道面上，轨道倾角55°卫星高度20200 km，卫星运行周期11h58m。因此在地球上任何地点、任何时间都可以接收至少4颗运行卫星进行定位。由于GPS具有实时提供准确三维坐标的能力，因此在工程测量、大地测量等各种领域得到了广泛实际中应用。
2 GPS静态控制测量
物探勘探测量时，首先必须进行平面及高程控制测量。在控制测量中，目前绝大多数采用GPS静态定位技术。其精度高速度快布网灵活等优点广泛应用于各种控制网的建立。
物探勘探测量其特点是面积小（大约20平方千米）规整成方形较多。故多采用中点多边形布网，边连接。布网时应选择一些地势较高，无高压线通过的地方，能接受较多卫星的点位布设GPS堪控点，以便做为施工放样的参考站。
GPS静态外业数据采集：
1）GPS三角网布设。
地勘探控制网
G01——堪控点 安屯——控制点
2011年02月，本人主持蒙西塔然高勒煤矿。施工面积23.75平方公里。辽宁省基础地理信息中心提供1954北京坐标系，6度分带国家二等三角点（安屯、欢喜岭、陈家街）。使用美国产的天宝GPS接收机5台套，做5个GPS勘控点（G01、G02、G03、G04、G05、）。GPS勘控点选在地势较高易于保存的地方。点标志用40公分长的木桩，中心用十子标记。GPS勘控点采用静态相对定位的作业模式。观测卫星≥5，PD0P≥5，卫星高度角≥15°，同步观测时段≥45分钟，野外观测时仪器型号、仪器高、作业时间、天气情况等作了详细记录，仪器高度量至毫米。数据采集共用两个时间段，第一次5台同时布设在S2、S3、S4、G03、G04五个待定点上。同时开机同步观测45分钟。第二次移动三台GPS设在G05、G06、GO6三个待定点上同步观测45分钟。两台车施工只用一个工作日。
2）GPS静态内业处理。内业处理采用天宝TBC静态结算软件。认真填写仪器型号、仪器高、作业时间。天宝软件自动解算。只用3个小时就完成
3）GPS勘控点精度。水平误差最大为0.015 m，垂直误差最大为0.018 m。
3 GPS RTK技术
3.1 GPS RTK技术是以载波相位观测量为根据的实时差分测量技术
RTK基本配置包括3个部分：
1）参考站：参考站是由双频GPS接收机、GPS天线、数据链发送电台、天线电源、三脚架等部分组成。
2）流动站：流动站是由双频GPS接收机、GPS天线、数据链接收电台、操作手薄、对中杆等部分组成。
3）软件包：软件包由支持实时动态差分的软件系统和各种工程测量应用软件组成。
3.2 地震勘探线测量工作施工作业方案
3.2.1 建立新项目
建立一个新工程110205文件。建立无投影无基准坐标系。
3.2.2 GPS点校正
本区的点校正用本区的静态GPS网的数据，在WGS-84坐标系中基线结算所求的各勘控点WGS84坐标与之对应BJ54坐标在RTK手薄建立110205文件中直接完成。GPS点校正：最大水平残差0.018米，最大垂直残差0.021米。然后即可用RTK进行放样和定测。
3.2.3 建立参考站
参考站架设在上空开阔、没有高压线等强电磁干扰的控制点上。整平、对中架好仪器。正确连接好各仪器电缆插孔并开机。将仪器设置为动态测量模式。确定电台发射无线信号。注意三点；a天线高的量取必须同GPS手薄中所要求一致（天线槽口顶部或者天线护圈中心）。b电台频率设置必须避开同类电台的频道。设置成415.05或414.05、413.05等。c流动站和参考站电台频率必须一致。
3.2.4 地震勘探线放样测量工作
1）检波点和炮点的编号规则为：编号总共6位（001-001）前三位线号后三位点号。如：检波点为001033、炮点为002032。
2）放样和定测使用四台套动态GPS接收机采用RTK方法进行。
3）作业前准备工作，根据需要“输入”各勘探线端点设计坐标数据并建立直线。直线建立时，起始点桩号应是330。距离和点号相互对应。
4）流动站RTK接收到来自参考站无线信号后必须到已知点上检测，确保参考站设置正确。检测无误方可进行施工作业。
5）RTK手薄设置完成后，在手薄主菜单上打开“测量”图标，测量方式选择“RTK”，双击“放样”选项，即可进行放样直线上点的测量作业。其中界面显示直线起始桩号0+330时，即使001线033号起始点。点击放样即箭头所指方向就是033号点。接近点位时手薄界面显示十字线和同心双圆后仪器有提示音。在流动站天线整平情况下，使十字线同心圆圆心稳合表示033号点放样到位。在确保RTK固定条件下，这时可以按“回车键”键对该放样点进行实测。观测时间为三秒。物理点位放样偏差在20厘米以下，水平与垂直误差控制在5厘米以下。对超限物理点点位重新放样和定测，直至达到精度要求为止。并保存观测值。点位采用木桩另加红布条或黄布条做标记，点号用不退色的油性记号笔写在布条上。001033点实测完毕后，点击加桩号按键，放样下一点035号。同理类推至整条线结束。
3.2.5 测量执行技术标准
①部颁标准《煤炭煤层气地震勘探规范》；②部颁标准《煤炭资源勘探工程测量规程》；③《全球定位GPS测量规范》；④《蒙西塔然高勒煤矿勘探设计》。
4 几点体会
1）GPS静态技术在生产实际中有着极高的精度，它的作业受环境及距离的限制较小，施工作业灵活非常适合于国家大地点破坏严重，地形条件困难山区林地等。
2）GPS动态技术在物探测量中提供了全天候、高精度、高效率、机动灵活的测量方法。完全能够满足物探测量的技术规范要求。
3）RTK流动站每次作业前，必须在已知点上进行坐标检测，检测中误差必须符合作业规程。从而确保RTK作业系统成果的正确性。
参考文献
[1]徐绍铨.GPS测量原理及应用[M].武汉大学出版社，2002.
[2]GB/T18314-2001全球定位系统（GPS）测量规范[S].
关键词 GPS；RTK；物探测量应用
1 概述
GPS全球定位系统是利用人造地球卫星来精确测定地面点的位置的一整套测量工作方法，理论和技术。该系统由24颗卫星组成，卫星分布在相隔60°的6个轨道面上，轨道倾角55°卫星高度20200 km，卫星运行周期11h58m。因此在地球上任何地点、任何时间都可以接收至少4颗运行卫星进行定位。由于GPS具有实时提供准确三维坐标的能力，因此在工程测量、大地测量等各种领域得到了广泛实际中应用。
2 GPS静态控制测量
物探勘探测量时，首先必须进行平面及高程控制测量。在控制测量中，目前绝大多数采用GPS静态定位技术。其精度高速度快布网灵活等优点广泛应用于各种控制网的建立。
物探勘探测量其特点是面积小（大约20平方千米）规整成方形较多。故多采用中点多边形布网，边连接。布网时应选择一些地势较高，无高压线通过的地方，能接受较多卫星的点位布设GPS堪控点，以便做为施工放样的参考站。
GPS静态外业数据采集：
1）GPS三角网布设。
地勘探控制网
G01——堪控点 安屯——控制点
2011年02月，本人主持蒙西塔然高勒煤矿。施工面积23.75平方公里。辽宁省基础地理信息中心提供1954北京坐标系，6度分带国家二等三角点（安屯、欢喜岭、陈家街）。使用美国产的天宝GPS接收机5台套，做5个GPS勘控点（G01、G02、G03、G04、G05、）。GPS勘控点选在地势较高易于保存的地方。点标志用40公分长的木桩，中心用十子标记。GPS勘控点采用静态相对定位的作业模式。观测卫星≥5，PD0P≥5，卫星高度角≥15°，同步观测时段≥45分钟，野外观测时仪器型号、仪器高、作业时间、天气情况等作了详细记录，仪器高度量至毫米。数据采集共用两个时间段，第一次5台同时布设在S2、S3、S4、G03、G04五个待定点上。同时开机同步观测45分钟。第二次移动三台GPS设在G05、G06、GO6三个待定点上同步观测45分钟。两台车施工只用一个工作日。
2）GPS静态内业处理。内业处理采用天宝TBC静态结算软件。认真填写仪器型号、仪器高、作业时间。天宝软件自动解算。只用3个小时就完成
3）GPS勘控点精度。水平误差最大为0.015 m，垂直误差最大为0.018 m。
3 GPS RTK技术
3.1 GPS RTK技术是以载波相位观测量为根据的实时差分测量技术
RTK基本配置包括3个部分：
1）参考站：参考站是由双频GPS接收机、GPS天线、数据链发送电台、天线电源、三脚架等部分组成。
2）流动站：流动站是由双频GPS接收机、GPS天线、数据链接收电台、操作手薄、对中杆等部分组成。
3）软件包：软件包由支持实时动态差分的软件系统和各种工程测量应用软件组成。
3.2 地震勘探线测量工作施工作业方案
3.2.1 建立新项目
建立一个新工程110205文件。建立无投影无基准坐标系。
3.2.2 GPS点校正
本区的点校正用本区的静态GPS网的数据，在WGS-84坐标系中基线结算所求的各勘控点WGS84坐标与之对应BJ54坐标在RTK手薄建立110205文件中直接完成。GPS点校正：最大水平残差0.018米，最大垂直残差0.021米。然后即可用RTK进行放样和定测。
3.2.3 建立参考站
参考站架设在上空开阔、没有高压线等强电磁干扰的控制点上。整平、对中架好仪器。正确连接好各仪器电缆插孔并开机。将仪器设置为动态测量模式。确定电台发射无线信号。注意三点；a天线高的量取必须同GPS手薄中所要求一致（天线槽口顶部或者天线护圈中心）。b电台频率设置必须避开同类电台的频道。设置成415.05或414.05、413.05等。c流动站和参考站电台频率必须一致。
3.2.4 地震勘探线放样测量工作
1）检波点和炮点的编号规则为：编号总共6位（001-001）前三位线号后三位点号。如：检波点为001033、炮点为002032。
2）放样和定测使用四台套动态GPS接收机采用RTK方法进行。
3）作业前准备工作，根据需要“输入”各勘探线端点设计坐标数据并建立直线。直线建立时，起始点桩号应是330。距离和点号相互对应。
4）流动站RTK接收到来自参考站无线信号后必须到已知点上检测，确保参考站设置正确。检测无误方可进行施工作业。
5）RTK手薄设置完成后，在手薄主菜单上打开“测量”图标，测量方式选择“RTK”，双击“放样”选项，即可进行放样直线上点的测量作业。其中界面显示直线起始桩号0+330时，即使001线033号起始点。点击放样即箭头所指方向就是033号点。接近点位时手薄界面显示十字线和同心双圆后仪器有提示音。在流动站天线整平情况下，使十字线同心圆圆心稳合表示033号点放样到位。在确保RTK固定条件下，这时可以按“回车键”键对该放样点进行实测。观测时间为三秒。物理点位放样偏差在20厘米以下，水平与垂直误差控制在5厘米以下。对超限物理点点位重新放样和定测，直至达到精度要求为止。并保存观测值。点位采用木桩另加红布条或黄布条做标记，点号用不退色的油性记号笔写在布条上。001033点实测完毕后，点击加桩号按键，放样下一点035号。同理类推至整条线结束。
3.2.5 测量执行技术标准
①部颁标准《煤炭煤层气地震勘探规范》；②部颁标准《煤炭资源勘探工程测量规程》；③《全球定位GPS测量规范》；④《蒙西塔然高勒煤矿勘探设计》。
4 几点体会
1）GPS静态技术在生产实际中有着极高的精度，它的作业受环境及距离的限制较小，施工作业灵活非常适合于国家大地点破坏严重，地形条件困难山区林地等。
2）GPS动态技术在物探测量中提供了全天候、高精度、高效率、机动灵活的测量方法。完全能够满足物探测量的技术规范要求。
3）RTK流动站每次作业前，必须在已知点上进行坐标检测，检测中误差必须符合作业规程。从而确保RTK作业系统成果的正确性。
参考文献
[1]徐绍铨.GPS测量原理及应用[M].武汉大学出版社，2002.
[2]GB/T18314-2001全球定位系统（GPS）测量规范[S].
