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全站仪结合RTK在地质勘探工程测量中的应用探讨

出处:论文网
时间:2019-03-12

全站仪结合RTK在地质勘探工程测量中的应用探讨

  1 概述

  地质勘探工程多在山区开展,而大多数是山高林密,交通不便,有些地方人烟稀少甚至是人迹罕至的地方,这里开展测量工程除了生活不便之外主要是:林蔽遮掩、丘壑阻碍等,传统的测量施工方法主要是观测方向需要横向通视,为了保持通视要花费很多人力物力对林木等障碍进行清理,这样既增加了工作的劳动强度,影响工作效率,也对环境造成了不良的影响,对自然生态造成了一定的破坏。一些重点林业保护区,根本不让损坏林木,测量工作基本进行不下去。随着卫星定位仪在测量工作中的应用,再结合其他传统测量方法的手段,使地质勘探测量工程在山林地区的工作得到了一定的解决。下面就我们工作中采用的一些方法和经验例举出来供同仁们探讨指正。

  2 勘探区大比例尺地形图测量

  大比例尺地形图是勘探工程详查和探矿阶段必备的基础图件,测绘大比例尺地形一般有大平板仪法、小平板配合经纬仪法、(上两种方法现在基本不使用)全站仪和RTK野外采集数据加草图描绘法。后两种方法是将野外采集到的测量数据输入电脑用软件成图,随着现代软件技术在测量成图方面的应用,使测量成图速度有所提高,但在山林地区外业采集数据仍然存在着受树木遮障影响卫星信号、采集位置是否适当、有无遗漏、采集来的数据有没有代表性等诸多问题。所以对这项工作要有科学合理的筹划与安排,才能使工作有效顺利的开展下去。

  2.1 施工时间

  对于林区测地形图来说选择合适的时间至关重要,选择好时间段工作效率和测图质量会有很大的提高。东北地区测图最佳时间是从林间雪化净到“五一”以前和“十一”以后到未落雪这两段时间树上树叶遮蔽较少的情况下工作最适宜。

  2.2 数据采集

  2.2.1 RTK动态测量法

  野外采集数据主要以RTK动态测量和现场草图描绘方法同时进行,每组两个人,一人持卫星接收仪做数据处理,一人持夹板置米格纸于板上展点做草图。野外测图作业一般有两种方法,一是先测线状地物再测其它地物地形的方法;二是几个小组按基本线并进法测量,这种方法简易便捷,不易出现大的重复工作和漏测的现象效率较高。下面主要介绍一下我们常采用的第二种方法:

  以1:1000比例尺的地形图测绘为例,一般情况下测图区四边都会以平行于直角坐标系的X轴和Y轴圈定。这样作业时可以根据测区山势、水系走向和交通情况,从节省体力和方便考虑选择延X或Y轴作为工作线路方向,选定了工作的线路方向后,再选择延线路走向某一侧的边线作为第一工作组的工作指向线,如延测区边缘X轴布设第一条指向线,就将RTK动态测量手薄设置到线放样模式,屏幕中起点输入选择为起始点的测区边角的坐标;终点输入延X轴方向延伸至测区另一边角的坐标,手薄屏幕就给出了第一条工作指示线的实地位置,下一组的工作指示线在第一手薄选择的起始点处延Y轴方向向测区移50米的点位坐标做下组手薄起始点输入,再以此点延X轴方向延伸至测区另一边框的交点做终点将坐标输入手薄,则手簿显示出该组的工作指向线实地位置,以此类推其他组的工作指示线输入手薄。工作时一人持仪器采读数据,一人在米格纸上展点做草图,各组沿着手薄指向线前进,指向线左右25米内的所有地物及地形变化点及加密点按相应规范要求进行采集,并把各类型地形地物编码编号储存、展点。草图也是按1:1000比例尺展点,随着测量采集的进行,逐渐的勾出地物轮廓及等高线的计曲线,并对照实际地形地物是否符合,有否遗漏,发现问题及时修改补测,这样每个组都形成了50米宽的带状地形草图并且相邻组边缘有一定量的重合点,便于接图。如图1:

  采点时遇到信号不好的地方,如树木茂密的谷底等对空通透不好不能取得固定解的情况下,可以在外围做几个互相通视并保证一定边长的RTK动态点,以木桩和铁钉标记并编号记录,为全站仪补测使用。当各组野外采集数据回来后输入电脑展点、人工草图接边整理。

  2.2.2 全站仪测量采集数据

  当RTK动态法采集测量的数据告一段落之后,这时还有因信号不好没能用RTK采集到的部分地形地物需要用全站仪法进行补测,全站仪测量方法可以三、四个人一组,进行观测、采集数据、在原来RTK上的草图上补绘草图等,采集完毕回来将数据输入电脑展点、整理草图。

  2.3 修绘地形图

  当野外采集的数据全部输入电脑后,可以使用相应的测绘成图软件在电脑上将采集的点生成原始的等高线,原始的等高线由于采集点的密度等问题会有不合理走向和曲线曲度不自然等现象,这时需要参照现场绘制的草图进行修整、标定地物、按图例编绘等。当图基本完善后,可以打印样图,到测图区用RTK实地自检。检测发现问题及时补测,接着再修图直至达到相应的规范要求标准后成图。

  这种方法,通过实践检验,它的优点主要是:工作效率高,节省人力,对生态环境没有不良影响,而精度也较高,并且采集的野外数据可以储存备份,是一种较好的测图方法。它的主要关键是要选好工作季节,所以工作要有提前计划性,再有选择合适的卫星接收机也很重要,我们使用能接收美国、俄罗斯、中国北斗卫星信号的接收机,效果就很好。

  3 地质工程点测量

  勘探区地质工程点主要有槽探工程点、钻孔、坑道、地质基线、地质刨面等点位的放样,施工后测定等测量工作。这些工程的测量一般在树叶没有封闭或者对空条件比较好的地点都可以使用RTK测放点位,树木茂密的地方无法取得固定解的情况下可以采用全站仪配合的方法测量。

  这里主要介绍在一些地点可以取得固定解的林间,我们常采用的钢尺配合RTK动态测量的方法。

  3.1 方向线放样法

  如:放样点P位处树木遮蔽较重,无法取得固定解,这时我可以采用在和所放样点位高程接近的方向逐渐向外延RTK接收机找到对空较好的地方并取得固定解,在此定下点A,用A点测得的坐标和要放样点P的理论坐标用手簿设置A至P的放样方向线,在AP的实际方向上过P位置寻找可以取得固定解的点B,在B定点,一般A到B的距离不会超过一个尺段(50m),A、B点中间如果有树干遮挡,可以再以P点为轴微量旋转方向线,重新定A、B点使其经过简单清理枝叶杂草等保持两点通视,用钢尺平量出AB间距离D,再算出AB点测得的坐标距离d,算出系数K=D/d。

  以A点向B点在尺上量出A至P的坐标距离乘K的位置即是P点点位,用P到B的坐标距离乘K在尺上检查校对PB的实际距离。P点的高程也可以根据AB两点的高程差分取得。

  3.2 距离交会测点法

  当地质工程施工后的点位需要收测时,有些点可能也很难取得固定解,这时可以将被测点设为P,在P点的外围找高程和它较接近、距离不超过一个尺段的地方选两个能取得固定解的点A、B,使ABP构成三角形,其中要求三角形的各角在30度-120度之间最好,用钢尺量出AP、BP两边,再依据A、B点的坐标及三角形的三个边长,用三边法解算出P的坐标。

  4 体会与展望

  全站仪配合RTK动态测量方法在林区地质勘探中的应用,给我们工作带来了较大的便利,节省人力物力,提高了工作效率,特别对环境的保护起到了不可估量的作用。同时对传统技术和新兴科技手段的结合应用有了进一步的经验和认识。GPS、RTK测量方法的应用将有广阔的前景,特别解决对传统测量方法来说较困难的地区将有更大的优势。随着我国北斗卫星定位系统的不断完善RTK,测量精度和测定速度将会有大幅度的提高,也将使测量、测绘、各项定位工作提升到一个新的高度。

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