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1工程概況

張掖市平山湖煤礦區位于張掖市北直距50km、臨澤縣城北東直距30km處。坐標：東徑100°23′13″~100°50′00″，北緯39°10′05″~39°29′48″。行政區劃隸屬張掖市平山湖鄉管轄。范圍東起白亂山，西至馬鞍山，南以平山湖鄉、黑山頭上井、顧家井一線，北止大紅山、狼娃山一線，面積800km2。普查區位于平山湖含煤區中部，普查區東西為自然邊界，以預測重點含煤段劃分；南北兩界分別為電F15和F12。東西長約5.1km，南北寬約3.3km，面積約16.86km2。測區位于龍首山北側，測區南部為低山丘陵區；北部較平為戈壁。地勢南高北低，區內氣候屬大陸性干旱沙漠氣候。春秋季多風沙，夏季酷熱少雨，冬季寒冷干燥。氣候變化無常。晝夜溫差大，年平均氣溫7.4℃，1月為-28.3℃，7月為37.1℃。全年無霜期為157d。7~9月為雨季，年降水量104mm左右，年蒸發量大于2066.7mm。11月至翌年3月為冰凍期，凍土深度1.23m左右。

2GNSSRTK的系統組成與工作原理

2.1GNSSRTK系統組成

RTK（Real-TimeKinematic）即實時動態測量技術，是以載波相位觀測為根據的實時差分GNSS(RT-DGNSS)技術，由基準網站、流動站、數據處理中心及無線電通訊系統等組成，其中基準網站由已知基準控制點組成，1個RTK系統一般至少有3個固定的已知基準控制點；流動站由接收機、控制面板及接收天線等組成；數據處理中心由RTK軟件、計算機及通訊設備組成；無線通訊設備主要是將基準網站和流動站聯系起來。

2.2GNSSRTK工作原理

GNSSRTK的工作原理是在基準站上安置1臺接收機作為參考站，對衛星進行實時觀測，然后通過無線電傳輸設備，將觀測到的數據和測站信息，發送給流動站，流動站（GNSS）一方面接收衛星數據，另一方面接收基準站數據，在接收到衛星信號后，根據相對定位原理將基準站傳輸的數據實時解算成流動站的三維坐標及其精度（即基準站和流動站坐標差ΔX、ΔY、ΔH，加上基準坐標得到的每個點的WGS-84坐標，通過坐標轉換參數得出流動站每個點的平面坐標X、Y和海拔高H），并進行差分處理，從而獲取未知點的坐標數據。

3GNSSRTK圖根控制測量

與傳統測量技術相比，應用GNSSRTK測量技術對礦區進行勘察測量不受天氣、地形、通視等條件的限制，且其操作簡便、機動性強、工作效率高，大大節省人力，不僅達到測量的精度要求，且誤差分布均勻，不存在誤差積累問題。采用GNSSRTK測量技術對礦區進行勘察測量，不僅能夠實時知道定位精度，而且知道觀測質量如何，這樣可以大大提高作業效率。圖根控制測量作業流程圖如圖1所示。（1）測區控制成果收集。測區控制成果收集主要包括控制點坐標、等級、中央子午線、坐標系及控制點歸屬確定。（2）測區轉換參數計算。對于GNSSRTK測量技術，其要求實時得出待測點在實用坐標系（1980年西安坐標系、1954年北京坐標系或地方獨立坐標系等）中的坐標，因此，坐標轉換問題就顯得尤為重要。實際需要將利用GNSSRTK觀測的WGS-84坐標轉換為國家平面坐標或者工程施工坐標。一般可以采用高斯投影法，即采用已有的靜態數據，直接將控制點的WGS-84坐標和國家平面坐標或者工程施工坐標輸入手簿，利用隨機軟件求解坐標轉換參數。若測區有足夠控制點的地方坐標，沒有WGS-84坐標，且其相對位置關系精確，此時可利用GNSSRTK測量方法，以基準站為起算位置，確定各控制點間相對位置關系，并實時測定WGS-84大地坐標。當某些地方無合適控制點坐標設置基準站時，可采用基準站任意擺放的方式，虛擬一個基準站，基準站的WGS-84坐標直接從測量手簿讀取，然后流動站再到各個控制點上去采集WGS-84坐標。（3）選擇基準站及流動站設置。GNSSRTK定位數據處理過程是基準站和流動站間單基線處理，基準站和流動站的觀測數據質量好壞、無線電信號傳播質量好壞對定位結果影響較大，基準站位置的有利選擇非常重要。GNSSRTK測量中，流動站隨著基準站距離增大，初始化時間增長，精度將會降低，所以流動站與基準站之間距離不能太大，一般不超過10km范圍。同時要考慮基準站上空無衛星信號的大面積遮蓋和影響RTK數據鏈通訊的無線電干擾,以及提高基準站無線架設高度。基準站的設置含建立項目和坐標系統管理、基準站電臺頻率選擇、GNSSRTK工作方式選擇。（4）測量前的質量檢查。為保證GNSSRTK實測精度和可靠性，必須進行已知點的檢核，避免出現作業盲點。研究表明，RTK確定整周模糊度的可靠性最大為95%，RTK比靜態GNSS還多出一些誤差因素如數據鏈傳輸誤差等。（5）內業數據處理。數據傳輸就是在接收機與計算機之間進行數據交換。GNSSRTK測量數據處理相對于GNSSRTK靜態測量簡單得多，如用TGO軟件處理接收機導入的測量數據(*.dc)，直接可以將坐標值以文件的形式輸出和打印，得到控制點成果。

4地質工程點的測量精度分析

為檢驗用GNSSRTK測量技術進行圖根控制和地質工程點的測量精度，在GNSSRTK測量結束后用全站儀（2″）對部分相互通視點的邊長、高差及測量坐標進行實測，并反算相互通視點的邊長、高差，并與用GNSSRTK技術測量的結果進行比較，最大邊長的較差為0.018m，最小邊長的較差為0.001m邊長間距中誤差為0.007m，高差(ΔH)最大較差為0.053m，最小為0.000m。結果表明，利用GNSSRTK技術實測的圖根控制和地質工程點的精度符合導線測量精度要求，且誤差分布均勻不存在積累問題。

5結論

（1）與傳統測量相比較，GNSSRTK測量技術自動化程度高，實時提供經過檢驗的成果資料，無需數據后處理。（2）GNSSRTK測量技術具有在通視條件不好的情況下遠距離傳遞三維坐標的優勢，無誤差累積，定位精度高，數據安全可靠。（3）GNSSRTK測量技術操作簡單，作業速度快，勞動強度低，節省了外業費用，提高了勞動效率，其非常適合煤田地質勘查測量。

本文作者:戴友偉 工作單位:甘肅煤田地質局一四五隊