RTK在礦山測量的應(yīng)用

魏偉（新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司　哈巴河　836700）

RTK在礦山測量的應(yīng)用

魏偉
（新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司哈巴河836700）

隨著全球定位系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步，測量方式也有了很大的變化。已由原來的靜態(tài)與快速靜態(tài)發(fā)展到了更加靈活多變的動(dòng)態(tài)差分DGPS與載波相位差分RTK。RTK技術(shù)作業(yè)效率高，大大減少了搬站的次數(shù)，一般條件下幾秒鐘即可求得一點(diǎn)的坐標(biāo)及高程，勞動(dòng)強(qiáng)度低、定位精度高、數(shù)據(jù)安全可靠、沒有誤差累積。RTK技術(shù)在一定程度上解決了野外測量被一般光學(xué)儀器所需要的通視所限制，同時(shí)也解決了測量基線長度為通視距離所影響，使測量工作變得更容易更輕松，在測量速度、精度以及效率方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)測量技術(shù)。RTK技術(shù)結(jié)合GPS在測量工作中的應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的得到測量結(jié)果，并保證測量精度。本文結(jié)合RTK測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，簡要分析了RTK技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用。

礦山測量RTK應(yīng)用

0　引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對礦山測量技術(shù)提出了新的要求。RTK技術(shù)是一種新興的測量技術(shù)，相較于傳統(tǒng)測量方法有了一定的進(jìn)步與提高，在一定程度上滿足了礦區(qū)的發(fā)展需求，有效提高了礦山測量的精確度與效率。

1　RTK測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

RTK又稱載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測站載波相位觀測量的差分方法。RTK測量的工作原理：將一臺(tái)GPS接收機(jī)固定在某一位置（稱為基站），用一臺(tái)（或幾臺(tái)）GPS接收機(jī)流動(dòng)觀測（稱為流動(dòng)站），當(dāng)基站與流動(dòng)站同時(shí)觀測同一組衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)時(shí)，基站將獲得的觀測數(shù)據(jù)與已知點(diǎn)的信息作比較，得到一個(gè)GPS差分改正值，再將該改正值通過無線電傳輸給流動(dòng)站，這時(shí)就得到經(jīng)差分改正后的流動(dòng)站準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)位置信息，完成了流動(dòng)站定位，整個(gè)定位過程只需幾秒鐘。RTK系統(tǒng)主要由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)構(gòu)成。RTK測量技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，RTK技術(shù)由于很好的利用了現(xiàn)代比較先進(jìn)的GPS系統(tǒng)，于是在根本上就克服了以前測量中所采用的傳統(tǒng)技術(shù)所存在的工作效率低下、測量精度難以保證等弱點(diǎn)，它是一種采用空間實(shí)時(shí)定位獲取測量數(shù)據(jù)的方法，這種技術(shù)能夠保證在進(jìn)行測量的過程中，所獲得的測量結(jié)果不會(huì)受到測量地形變化、氣候變化等不利因素的影響和制約，不僅能夠滿足測量的精度，而且還可以保證工作的速度；第二，該測量系統(tǒng)可以對任何待測量目標(biāo)進(jìn)行高精度的定位測量，也就是說，不需要再像傳統(tǒng)測量方法那樣去保持各個(gè)測站點(diǎn)之間的通視，在各個(gè)移動(dòng)站點(diǎn)上，只需要安排一個(gè)常駐的測量人員就可以完成整個(gè)測量工作，省去了很多人力物力，也大大的提高了工作的效率；第三，該測量系統(tǒng)還能夠很好的處理輸入的數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)自動(dòng)保存在系統(tǒng)當(dāng)中，然后通過各個(gè)測站之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠方便的將一個(gè)測站上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)測站，極大的縮短了數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間。

2　RTK測量在礦山測量中的工作程序

2.1基站的安置

基站安置在固定位置需滿足的條件：第一，精度較好的已知點(diǎn)上，或理想距離條件好的未知點(diǎn)上；第二，選擇地勢相對較高且無遮擋，同時(shí)無線電作用距離有很好覆蓋的區(qū)域；第三，為防止多路徑效應(yīng)等因素的影響，固定點(diǎn)一定范圍內(nèi)要無高壓線路、無線電臺(tái)等干擾GPS信號(hào)的反射源、無鐵路、大面積水域等。

2.2流動(dòng)觀測站的準(zhǔn)備

在流動(dòng)觀測作業(yè)前，要做好的工作：先將用于流動(dòng)觀測GPS接收機(jī)各個(gè)部件連接，確保通信暢通，再根據(jù)工程屬性，設(shè)定工程名稱即可。要求解當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)（對露天礦山日常作業(yè)來說，作業(yè)范圍相對固定，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)在首次使用前求解后，可連續(xù)使用，不需要每次都解算該參數(shù)）。

3　RTK在礦區(qū)工程測量中的應(yīng)用

3.1在礦區(qū)工程測量中的應(yīng)用

礦區(qū)地形復(fù)雜多變，對于測量技術(shù)的要求也相對較高。RTK技術(shù)在地面三維空間定位方面有無法比擬的優(yōu)勢，因?yàn)镽TK技術(shù)能夠快速測得目標(biāo)三維坐標(biāo)，地面工程建設(shè)的測量數(shù)據(jù)得到進(jìn)一步優(yōu)化。在礦區(qū)開采損害的監(jiān)測過程中，運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行定位，再結(jié)合RTK技術(shù)對基準(zhǔn)站進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測與周期性監(jiān)測。在連續(xù)監(jiān)測過程中，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)需要安裝一臺(tái)固定的GPS雙頻接收機(jī)，這樣使得系統(tǒng)運(yùn)行成本非常高，因此基本上在礦山?jīng)]有應(yīng)用價(jià)值。現(xiàn)在主要采用周期性觀測方式，并且應(yīng)用RTK技術(shù)，在各個(gè)觀測點(diǎn)獲取二維坐標(biāo)，從而得到觀測點(diǎn)的水平移動(dòng)變形數(shù)據(jù)，有效測量礦山的相關(guān)地形變化數(shù)據(jù)。

3.2在測圖工作中的應(yīng)用

測圖工作是礦山測量工作中的關(guān)鍵。這是因?yàn)榈V山測量任務(wù)基本上都離不開圖紙測繪工作，比如說礦區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算管理與開采監(jiān)督等等，這些工作都是在測圖工作的基礎(chǔ)上才能順利進(jìn)行的；況且由于礦山地形變化多樣，為了提供準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)信息，必然對圖紙的數(shù)據(jù)信息要求高。與此同時(shí)，礦山測量工作人員還需要不斷的對礦區(qū)的地形圖進(jìn)行補(bǔ)測與修測，測繪大量的專用地籍圖與規(guī)劃地形圖。傳統(tǒng)測量手段需要的大量測量工作，但是RTK技術(shù)就讓測圖工作變得簡單快捷，不僅提高了工作效率，還大大降低了工作量。RTK技術(shù)在測圖應(yīng)用方面具有以下幾點(diǎn)技術(shù)特征；第一，減少人員使用量。RTK測圖僅僅需要兩三個(gè)人就可以快速完成，在提高了作業(yè)效率與保證測量精度的同時(shí)，還有效避免了人為誤差。同時(shí)，基準(zhǔn)站位置固定后，在作業(yè)范圍半徑內(nèi)不再需要改變基準(zhǔn)站的位置；第二，在建筑物密集、RTK信號(hào)不好的測區(qū)，可用RTK技術(shù)與全站儀配合進(jìn)行測圖；第三，減少了測量工序。安置好基站后，便可用流動(dòng)站測量，不需要再利用測圖圖根點(diǎn)進(jìn)行圖根控制測量。

4　應(yīng)用RTK技術(shù)時(shí)需要注意的問題

在很多實(shí)際的礦山測量工作當(dāng)中，由于很多礦區(qū)所在位置的地勢相對陡峭，有些地方的植被也非常茂密，所以會(huì)使得這些地區(qū)在接收信號(hào)的時(shí)候比較困難，甚至有時(shí)候會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失鎖，一旦發(fā)生了信號(hào)失鎖的狀況，就必須將接收機(jī)進(jìn)行初始化操作。在這樣的操作過程中，就有可能會(huì)使得整個(gè)測量精度受到影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使一些碎部點(diǎn)的坐標(biāo)無法測量出來。所以，為了能夠保證在一些地形相對復(fù)雜地區(qū)的測量精度，就需要在使用RTK技術(shù)的時(shí)候，同時(shí)使用全站儀進(jìn)行配合測量，這樣就可以有效的避免以上情況。

5　結(jié)束語

總之，在現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，經(jīng)濟(jì)與技術(shù)水平有了大幅度的提高，使得各行各業(yè)的發(fā)展越來越快。在礦山測量過程中，人們將新興的RTK技術(shù)應(yīng)用其中，通過實(shí)踐數(shù)據(jù)證明：這一測量技術(shù)能夠有效提升測量的精確度與測量效率，而且不受礦山復(fù)雜地形地勢的限制，是一種值得廣泛應(yīng)用在礦山測量作業(yè)中的技術(shù)。在未來的社會(huì)發(fā)展中，RTK技術(shù)的優(yōu)勢將會(huì)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，在不斷完善的基礎(chǔ)上，使其能夠?yàn)樯鐣?huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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收稿：2016-06-22

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.018