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1、淺談GPS-RTK技術在某煤田地震勘探中的應用楊靜(安徽省宿州學院10測繪工程專升本班,安徽宿州234000)摘要以河北范縣白衣閣煤田地質勘探中的測量工作為例,介紹GPS-RTK技術在地震勘探中的應用,結論認為GPS-RTK技術非常適合煤田地震勘探等大規(guī)模的物探測量。關鍵詞煤田地震勘探GPS-RTK控制測量二維放線炮點放樣隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術不斷完善及計算機技術和相應科學的發(fā)展,GPS-RTK技術在測繪領域中不斷擴展應用范圍。本文結合實踐經驗,以河北范縣白衣閣煤田地質勘探中的測量工作為例,介紹GP
2、S-RTK技術在地震勘探中的應用。1GPS-RTK技術測量原理及應用特點GPS技術的出現(xiàn),對測繪界來說無疑是一場技術革命,特別是GPS-RTK技術在測量中的應用,使測量方法發(fā)生了質的變化,真正實現(xiàn)了測量的單兵作業(yè),經濟效益相當可觀。RTK(RealTimeKinematic)技術,即載波相位差分技術,是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法,能夠在野外實時地提供測站點在指定坐標系中三維坐標定點結果,并達到厘米級的精度,所需時間僅僅幾秒鐘。RTK分為基準站和移動站,在RTK作業(yè)模式下,基準站通過無線電,將基
3、準站接收機實時的觀測數(shù)據(偽距觀測值、相位觀測值)及已知數(shù)據,傳輸給移動站的接收機。移動站通過無線電接收來自基準站的數(shù)據,并且采集GPS觀測數(shù)據,在系統(tǒng)內組成差分觀測值進行實時處理,通過坐標轉換參數(shù)轉換得出移動站每個點的平面坐標X、Y和高程H。其計算方程式為:Rj0+λ(Njp0–Nj0)+λ(Njp–Nj)+φjp–φj0=[(Xj-Xp)2+(Yj–Yp)2+(Zj-Zp)2]1/2+Δdρ式中,Rj0為衛(wèi)星到基準站的真正距離,Njp0表示用戶接收機起始相位模糊度,Nj0為基準點接收機起始相位模糊度,
4、Njp為用戶接收機起始歷元至觀測歷元相位整周數(shù),Nj為基準點接收機起始歷元至觀測歷元相位整周數(shù),φjp為用戶接收機測量相位的小數(shù)部分,φj0為基準點接收機測量相位的小數(shù)部分,(Xp,Yp,Zp)為經過改正后的移動站坐標,(Xj,Yj,Zj)為各衛(wèi)星的地心坐標,Δdρ為同一觀測歷元各項殘差。載波相位差分方法分為兩類:一類是修正法,另一類是差分法。所謂修正法,即將基準站的載波相位修正值發(fā)送給用戶,改正用戶接受到的載波相位,再求解坐標。所謂差分法即是將基準站采集的載波相位發(fā)送給用戶,進行求差解算坐標??梢娦拚▽?/p>
5、于準RTK,差分法為真正RTK。2測區(qū)條件與任務2.1工程概況本次煤預查工作區(qū)是在2006年度白衣閣煤預查區(qū)的基礎上,向北擴至楊莊、南王莊一線,向西擴至白衣閣、齊馬廠一線,擴展后的普查區(qū)行政區(qū)劃屬于范縣白衣閣鄉(xiāng)、楊集鄉(xiāng)及龍王莊鄉(xiāng),工區(qū)呈不規(guī)則形,南北長約15.9千米、東西寬約11.4千米,面積約135.40平方千米,其中新擴面積約90.9平方千米。具體部署圖見圖1。圖1白衣閣(續(xù)作)工作部署圖注:圖中紅色等高線為煤底板等高線。因原地震主測線與地層走向及主構造線方向夾角較小,所以本次地震測線布置調整為原地震聯(lián)
6、絡方向變?yōu)榈卣鹬鳒y線方向,具體是:向北延長DL1聯(lián)絡線布置DZ16主測線,測線北端要以控制白衣閣斷裂(F10)為準,測線長6500米,物理點325個;DZ16向西2.5千米間距平行布置DZ21主測線,測線長11250米,物理點563個;平行DL15測線向北約3.3千米處布置聯(lián)絡線DL13,測線長3150米,158個物理點;延長DZ1測線向西布置聯(lián)絡線DL18,以控制白衣閣斷裂為準,測線長4680米,計234個物理點。全區(qū)共布置主測線2條,聯(lián)絡線2條,測線總長度25580米,物理點1280個(表1)表1白衣閣
7、煤預查區(qū)設計地震工作量一覽表地震線號長度(m)物理點數(shù)備注DZ166500325南端點與DL1相接DZ2111250563DL133150158DL184680234東端點與DZ1相接合計2558012802.2工作區(qū)已有資料工作區(qū)已有國家GPS控制點三個,分別是DJ142(D級)、DJ140(D級)、DJ136(D級)(見圖1,見表2)。保存完好,質量可靠,可作為本次測量工作的平面及高程起算數(shù)據。坐標采用1954年北京坐標系,高程采用1985年國家高程基準,中央子午線為117度,按6度帶投影。我單位自制白
8、衣閣1:25000工作部署圖一份。表2E級GPS網起算數(shù)據點名稱X(m)Y(m)H(m)備注DJ1363966089.50520365913.31545.338D級DJ1403973078.23520364434.43446.211D級DJ1423969302.59620359195.58846.843D級注:此國家GPS控制點由河南省范縣國土局提供。2.3儀器設備美國產三臺Trimble(天寶)5800和一臺T