rtk技術(shù)在煤田地震勘探中應(yīng)用

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1、RTK技術(shù)在煤田地震勘探中應(yīng)用　　摘要：本文在介紹RTK(載波相位動態(tài)實時差分)的組成及技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，論述了利用RTK技術(shù)進行煤田地震勘探測量的方法，對其轉(zhuǎn)換參數(shù)的求取和精度等方面作了初步探討。關(guān)鍵詞：RTK測量；地震勘探；放樣；中圖分類號：P631.4文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1．引言:本文通過在C區(qū)煤詳查的應(yīng)用實踐，對RTK技術(shù)在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解、放樣測量及測量的精度等方面進行了探討。2．RTK的組成及技術(shù)原理2.1RTK的組成RTK(RealTimeKinematics)實時動態(tài)差分技術(shù)是一項以載波相位觀測為

2、基礎(chǔ)的實時差分GPS測量技術(shù)，它是利用2臺或2臺以上的GPS接收機同時接收衛(wèi)星信號，其中1臺安置在已知坐標(biāo)點上(也可在未知點上)作為基準(zhǔn)站，其它作為移動站。RTK測量系統(tǒng)一般由以下三部分組成：(1)GPS接收設(shè)備。(2)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備：即數(shù)據(jù)鏈，是實現(xiàn)實時動態(tài)測量的關(guān)鍵性設(shè)備。(3)軟件解算系統(tǒng)：對于保障實時動態(tài)測量結(jié)果的精確性與可靠性，具有決定性作用。2.2RTK的技術(shù)原理7GPSRTK技術(shù)采用差分GPS三類(位置差分、偽距差分和相位差分)中的相位差分。GPSRTK的工作原理是將一臺接收機置于基準(zhǔn)站上,另一臺或幾臺接收

3、機置于流動站上,基準(zhǔn)站和流動站同時接收同一時間相同GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號,基準(zhǔn)站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較,得到GPS差分改正值。然后將這個改正值及時地通過無線電數(shù)據(jù)鏈電臺傳遞給流動站以精化其GPS觀測值,得到經(jīng)差分改正后流動站較準(zhǔn)確的實時位置。利用相對定位原理，將這些觀測值進行差分，削弱和消除軌道誤差、鐘差、大氣誤差等的影響，使實時定位精度大大提高。由此可知，RTK技術(shù)是建立在實時處理兩個測站的載波相位基礎(chǔ)上的。與其它差分不同的是，基準(zhǔn)臺傳送的數(shù)據(jù)是偽距和相位的原始觀測值，用戶移動接收機利用相對測量方法對基線

4、求解、解算載波相位差分改正值，然后解算出待測點的坐標(biāo)。3．在煤田地震勘探中的應(yīng)用3.1測區(qū)概況測區(qū)屬丘陵－平原區(qū)，地形稍有起伏，地勢北高南低，西高東低，較為平坦，海拔標(biāo)高80～130m。區(qū)內(nèi)以農(nóng)作物種植為主，地表基本無高大植被，為RTK作業(yè)有利條件；另外，區(qū)內(nèi)村莊等地物變化較大，為RTK作業(yè)不利條件。由于RTK具有可進行全天候，7全方位作業(yè)；放樣精度可達到厘米級；實時提供測點三維坐標(biāo)，并能及時對觀測質(zhì)量進行檢查；放樣誤差不累積；改變了常規(guī)測量要求站站之間通視要求等優(yōu)點，因此決定使用美國產(chǎn)Trimble5800GPS定位

5、儀2臺（1+1），來完成測區(qū)測量任務(wù)，其標(biāo)稱精度為：靜態(tài)載波相位差分定位5mm+1ppm，實時載波相位差分定位10mm+2ppm。3.2控制測量使用TrimbleGPS靜態(tài)定位儀在測區(qū)內(nèi)布設(shè)24個GPS控制點。GPS控制點布設(shè)在視野開闊的地方，距離高壓線不小于100m，采用三臺GPS定位儀組成同步環(huán)，同步觀測衛(wèi)星，各組觀測時間為0.45～1小時，用專用鋼卷尺量儀器高至毫米。使用專用平差軟件進行計算，基線質(zhì)量合格，環(huán)閉合差全部通過檢驗后在WGS-84坐標(biāo)系下進行平差，平差后將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到北京54坐標(biāo)系下進行約束平差。平面誤

6、差最小0.001m，最大0.008m，高程誤差0.379m。平差結(jié)果滿足E級精度要求，可以作為本區(qū)施工的平面和高程的起算依據(jù)。3.3測線布設(shè)7參考站設(shè)在測區(qū)中部視野開闊的GPS控制點上，實時差分流動站距參考站的距離不超過10公里。根據(jù)求定的本工區(qū)的地方坐標(biāo)和WGS-84坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。在每日施工前和搬至新的參考站前，使用求定的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)對該工區(qū)的控制點進行了RTK差分放樣檢核，最大△X=0.132m，最大△Y=0.111m，最大△Z=0.069m。其精度完全滿足規(guī)范要求。在流動站手簿（控制器）中輸入設(shè)計好的測線的兩端

7、端點坐標(biāo)，儀器自動計算出線上需放樣樁號的坐標(biāo)，并實時顯示出當(dāng)前位置與放樣點的間距和方位，當(dāng)?shù)竭_放樣點位置后，在設(shè)定限差范圍內(nèi)自動記錄該點的坐標(biāo)和高程(設(shè)定的限差范圍是最大△X=0.30m，最大△Y=0.3m，最大△H=0.50m)。依次完成整條線上的測點布設(shè)，實測每個樁號的坐標(biāo)和高程。3.4求取測區(qū)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)本區(qū)利用GPS控制網(wǎng)求取WGS-84至北京54坐標(biāo)轉(zhuǎn)換三參數(shù)，使用該工區(qū)的GPS3、白沙塔、GPS5、GPS15、GPS17、GPS24等6個GPS控制網(wǎng)點求取三參數(shù)。使用Trimble5800GPS定位儀在3個

8、GPS控制點組成同步環(huán)同步觀測衛(wèi)星，觀測時間為一小時，用專用鋼卷尺量儀器高至毫米。使用GTO專用平差軟件進行計算，基線質(zhì)量合格，環(huán)閉合差全部通過檢驗后在WGS-84坐標(biāo)進行平差，獲得控制點相應(yīng)的WGS-84坐標(biāo)。本區(qū)求取的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換三參數(shù)值為：△X=14.344，△Y=132.030，△Z=59.712，高程異常值在高程異常圖上量取