礦產資源測繪中GPS-RTK技術的應用分析

顧 磊

（安徽省地質礦產勘查局327地質隊，安徽 合肥230000）

礦產資源測繪工作是實施礦山工程的基礎，也是保障工程順利開展的關鍵，規(guī)范礦區(qū)測繪工作流程可提升礦產資源開采效率，提高工程的質量。GPS-RTK技術是現(xiàn)代化社會背景下整合數據定位接收裝置、數據處理工具與信息通信功能為一體的新式測繪技術，該技術在應用中具有實時測量的作用，可提升獲取數據的時效性，在一定程度上提升了礦山工程開采的效率，并降低了施工成本，結合技術在市場的應用現(xiàn)狀，GPS-RTK技術主要具有下述特點[1]。其一，實時監(jiān)測動態(tài)化數據，有效的融合多站點數據，提供多元化數據綜合處理的能力。其二，由于GPS技術具有相對良好的定位功能，以此終端獲取的數據精度較高，可提供工程施工決策支撐，在規(guī)范化的操作下，檢測的最高精度可至mm，相比傳統(tǒng)的測繪技術，該技術可良好的應用到復雜礦山地形中，降低了人工測量誤差，提高礦山開采工作的安全性。其三，技術在礦山開采過程中，充分應用了GPS定位裝置，利用遠程成像技術，減少作業(yè)時間與礦山工程工作量。同時由于技術操作簡單，可直接由相關專業(yè)人員獨立完成，借助衛(wèi)星系統(tǒng)，獲取礦區(qū)全景圖，降低人工成本，隨著礦產行業(yè)的快速發(fā)展，GPS-RTK技術已在不斷的創(chuàng)新中被廣泛應用到市場的多個行業(yè)。

1 礦產資源測繪中GPS-RTK技術的應用分析

整合市場對于礦產資源的需求量，根據技術在礦山工程中的發(fā)揮的優(yōu)勢，設計GPS-RTK技術在礦產資源測繪中的應用流程[2]。如下圖1所示。

如上述圖1所示，與有關部門簽訂礦山工程合作協(xié)議，制度初期礦產資源開采工作方案，考察礦山地形地貌，建立通信站，保障信息數據的無障礙傳輸，按照標準化礦山生產流程，選擇與礦區(qū)對應的基準站，計算繪制圖像與實際礦山的比例尺，獲取轉換參數，要求空間坐標點與流動站點需一一對應。

在完成基礎的準備工作后，選擇GPS定位點，選擇點需與其它工程不發(fā)生沖突，并嚴格按照埋設標準與要求，以便為后期數據獲取提供便利條件，布設控制網，獲取業(yè)外作業(yè)數據，整理數據，評估獲取的有效性，檢核數據精度，將滿足工作需要的數據從終端輸出，不滿足的礦山工程要求的數據返回后二次檢測，整合業(yè)內數據，處理數據后繪制對應的礦產資源分布地形圖。基于上述設計的礦產資源測繪工作流程，下述將從4個方面，開展GPS-RTK技術的詳細研究，切實際的提高礦產行業(yè)在經濟市場的占比，加快礦山工程實施進展。

1.1 布設礦產資源測繪控制點

在開展礦產資源測繪工作前，應了解礦區(qū)的地質條件、地形地貌等多種可描繪礦區(qū)特征的因素，以此應布置多個礦產資源檢測控制點，建立礦區(qū)空間坐標，以“N”為三維空間正向，設定5個～8個GPS三角基準點，在確定垂直點坐標的基礎上，調整水平基準點，依照圈定勘察區(qū)域的范圍大小，對該區(qū)域內的地質特征與水文地質條件開展進一步的深入研究。

同時，在新區(qū)域內設定新的三角基準點與水平點，在指定的空間埋置勘察設備。在實現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域的互聯(lián)網全覆蓋，以此保證數據的實時通信，檢查埋置點的基座，調試礦山工程設備，確?；偣鈱χ锌仄鞯臋z測誤差控制3mm以內。在GPS校正的條件下，對控制點進行靜態(tài)測量，為了提高控制點的精度，采用高斯算法，對獲取的多點GPS數據進行擬合，使用計算機調試礦山數據的平層誤差，確保高程數據誤差在5mm以內。假定獲取的數據誤差在0.020～0.010范圍內，則表明數據誤差滿足礦山測繪工作要求，可開展深入的數據研究工作。

1.2 選擇測量基準站與流動站

為了滿足GPS-RTK在礦山工程中持續(xù)運行，需整合礦區(qū)整體概況布設標準的基準站或基準架，結合礦山地質實際情況，選擇場地較寬廣、視野較開闊的地區(qū)進行架設，最大程度上保證獲取數據的全面性。

同時，在滿足對礦區(qū)勘察的基礎上，應加大對礦山周邊環(huán)境的勘察，檢測周圍區(qū)域是否存在強信號干擾，確?？辈靺^(qū)域與周邊區(qū)域的磁場強度一致，避免高壓輸電線、大型電力設備、信號發(fā)射源對礦區(qū)工程造成干擾，盡量保障GPSRTK信號的接收與傳輸不受到外界影響因素的干擾。在完成上述工作的基礎上，將礦區(qū)測量基準站架設到礦區(qū)相對較高且趨近于中心的區(qū)域。

為避免傳輸過程中數據的丟失，應在需測量基準站周邊布設流動站點，調整多個站點之間的距離，使其保持在6.0km～11.0km之間，同時確保站點間的多個參數保持一致。若出現(xiàn)礦區(qū)周邊影響站點視線的障礙物，要保證基準站與流動站兩者至少有一個通視的方向，以此獲取更加全面的GPS-RTK數據點。

1.3 建設礦山控制網

為了提高礦產資源數據的精確性，在測繪工作實施過程中，應基于GPS-RTK技術建設規(guī)范化的礦山控制網，對獲取的實測信息進行全面綜合處理，以此評定測繪點的實用性，同時可根據基準站布設工作流程，掌握站點與控制網之間不同參數變量的一致性，評估礦山工程是否可以持續(xù)進行。建設工作步驟如下。

第一步：檢測信號接收網的靈敏度與網絡覆蓋能力，打開信號接收裝置，調試信號接收塔與衛(wèi)星遠程GPS定位裝置，輸入基站與移動站點的空間坐標，檢測其與WGS-85坐標的一致性。

第二步：檢查靈敏指示燈是否處于常規(guī)工作模式，隨機選擇監(jiān)測點，調整控制網工作頻率，輸入待轉換坐標參數，按照比例尺的劃分標準選擇，計算其是否與礦區(qū)工作保持相同趨向。

第三步：選擇測繪區(qū)域放樣點，結合礦區(qū)實際地質條件，控制放樣后碎步，嚴格遵循區(qū)域控制點標準，制定相對完善的礦山控制網規(guī)劃方案，在礦區(qū)待檢測區(qū)域內實施檢測工作，時刻關注定位RTK信號接收裝置的運行數據，降低由于設備自身原因引發(fā)的信息接收故障。

第四步：在獲取監(jiān)測點數據信息過程中，應確保數據的合理性與準確性，同時根據實際礦產資源需要控制獲取監(jiān)測數據的數量，保障數據全面性的同時，完善礦產資源控制網的建設。

1.4 繪制礦產資源分布地形圖

由于收集的礦產資源數據量較大，因此在篩選數據信息的過程中應注意對多元化數據的有序管理，匹配GPS-RTK坐標點與礦山實際坐標點，利用GPS-RTK技術智能化優(yōu)勢，將原始數據與獲取的數據進行信息比對，以此提高數據的應用能力。

根據數據所屬類型，選擇合適的圖形圖像繪制工具，完整的礦山地形圖是礦產資源測繪工作的最終成果，因此在繪制圖像過程中應確保數據的時效性與準確性，及時處理與礦山工程偏差較大的數據集，統(tǒng)一終端數據的格式，利用三維智能繪圖的功能，對比繪制的圖像與衛(wèi)星圖像，保證測繪圖像對外表達的信息是正確的。

除此之外，考慮到不同地理信息在圖像中的表達，有選擇性開展刪減工作，選擇的地物需具備一定代表性，實現(xiàn)GPS-RTK技術在礦山工程中應用的同時，為礦產行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的方向。

2 結語

本文從4個方面，開展了礦產資源測繪中GPS-RTK技術應用的研究，通過本文研究可知，GPS-RTK技術在礦山業(yè)外工作中占有十分重要的比重，更加適應復雜的礦區(qū)地形，可有效的提高獲取數據的精度，具有較為廣闊的應用前景，以此在后期的發(fā)展中，應加大對技術的創(chuàng)新，全面推進礦山工程，以此實現(xiàn)行業(yè)在市場的可持續(xù)發(fā)展。