1、GPS-RTK 技术在矿山测量中的应用摘要：现代测量领域里被广泛应用的先进技术之一就是 GPS 卫星全球定位系统测量技术，随着这项技术的不断发展壮大，RTK 技术测量水平也越来越先进，逐步的进入了测绘应用中。通过 RTK 技术可以精确的获得以厘米计的定位，是 GPS 技术的重大突破，RTK 技术的出现为工程测量、矿山测量等等多样的测量方式带来了更加精确的数值，很大程度上提升了作业的效率。本文首先简要介绍了 GPS-RTK 技术应用的优越性及其工作原理，分析了 GPS- RTK 测量精度主要影响因素，基于此,深入探讨了GPS-RTK 技术在矿山测量中的应用。 关键词：GPS-RTK 技术、矿山测
2、量、应用 中图分类号：TD21 文献标识码： A 文章编号： 一、前言 众所周知，由于平原地带地形并不复杂，在对其矿区进行测量是比较简单的,用常规的测量仪器就可以对矿区内的建筑物、放样施工、地形等进行测量,就能够满足要求。然而在山区里,因其地形复杂,用传统的测量工具进行测量比较困难。因此,就必须寻求一种高效率的测量技术来适应山区矿区的建设与发展。值得庆幸的是,GPS-RTK 正好能满足山区矿山的测绘工作要求。 二、GPS-RTK 技术应用的优越性及其工作原理 1、GPS-RTK 的工作原理 RTK 称为实时动态差分法,是 GPS(全球定位系统)测量方法中的一种。RTK 技术采用了载波相位动态实
3、时差分的方法,具有能够在野外实时测量达到厘米级别的定位精度。其工作原理具体如下所述:使用至少一台流动站及一台基准站,而且这两台 GPS 接受设备必须同时工作。基准站 GPS 接收机一般要设置在一个固定点上,然后接收来自卫星的原始数据,经由串行口传到无线电发射装置,然后发射电台先将该原始数据进行封装再广播出去;封装的原始数据被广播后,被流动站的电台接收到并解包得到原始数据,经由串行口送至流动站的 GPS 接收机中,同时流动站的接收机还要采集流动站当前位置的原始数据信息。于是,来自基准站与流动站的两个原始数据就汇聚在流动站 GPS 接收机中进行统一处理,计算出基准站与接收站之间高精确度的基线向量,
4、从而计算出流动站的具体方位坐标。从而多次测量之后,就能很精确地绘制出所测量的区域。 2、GPS-RTK 技术应用的优越性 （1）具有准确、实时性，传统的测量技术和设备是无法达到的，并且可达到厘米的超高精度。 （2）RTK 测量技术的作业效率较高。根据有关的传统文献数据做出比对分析，GPS-RTK 技术能达到的作业效率可是传统模式数据测量的24 倍之多。GPS-RTK 测量技术使用的人力以及物力相对较少，传统的测量技术在人力物力上的投入上可是 GPS-RTK 技术测量的 3 倍之多。 （3）GPS-RTK 技术作为测量数据的重点，可以快速的解算载波的未知数，这样能够快速、准确、实时的达到高精度的
5、数据，并且就算是出现了障碍物而失去效用，也可以自动捕获到卫星进行重新的定位进行地质的测量。 （4）GPS-RTK 技术测量结果通常是对野外测量时直接能够显示出来的，因而要在测量现场直接对数据进行核查，传统的测量技术是无法具有这样的功能。 （5）设定好的基站跟可转换的移动站相互可以不设置通视，可以远距离的进行测量，并且全天 24 小的进行连续性的作业。 （6）测量基站完成设置以后，测量系统完全可以由单人进行独立的操作，还可以设置出多个可流动的测量基站，很大程度上将作业效率提高。 三、GPS- RTK 测量精度主要影响因素分析 1、基准站的选择 基准站的选择是 GPS- RTK 测量的关键环节。
6、GPS- RTK 测量能否成功实现，在很大程度上取决于基准站系统是否正确安置在合适的站点上。为保证观测的精度和提高工作效率，基准站的安置应满足下列条件： （1）基准站安置的地方应具有地势较高、通视无遮挡、电台覆盖良好覆盖等特点，最好是测区中央地区。 （2）为防止多路径效应和数据链的丢失，基准站 200 米范围内应无高压电线、电视差转台、无线电发射台等干扰源，周围应无 GPS 信号反射源。 （3）基准站电台的天线应架设在 GPS 接收机主机的北方以避开南北极附近卫星的空洞区。 2、观测时间的选择 GPS 测量是利用接收机接收卫星播发的信息来确定点的三维坐标。测量结果的误差将来源于 GPS 卫星、
7、卫星信号的传播过程和地面接收设备。在这些误差来源中，来自 GPS 卫星和卫星信号传播过程中的误差，是用户无法消除的。用户使用的只 GPS 接收机，因此在实际工作中，应做好卫星星历预报，选择有利的观测时段，保证观测时 GPS 接收机的 PDOD 值小于 6，这对保证 GPS 的定位精度、减小 GPS 的误差将起很大作用。 3、转换参数 GPS- RTK 测量数据是测点在 WGS- 84 坐标系统中位置，而实际工作中使用的坐标系统不一致。这两个坐标系由于各自椭球体定位的参数不同，在坐标上有很大的差异。鉴于此，在进行 GPS- RTK 测量时，首先应测定整个矿区的基准转换参数。在 GPS- RTK
8、测量过程中，基准转换参数也将对 GPS- RTK 测量成果的精度产生很大的影响，如果基准参数误差过大，则无论观测工作多么好，其定位的精度也将会很差。 四、GPS-RTK 技术在矿山测量中的应用探讨 1、GPS-RTK 测量技术在矿山测量中的应用 常规的各种控制测量，对控制点的要求是必须做到相互通视，在测量作业时即费工又费时，并且测量的精度也会不均匀，会造成外业的测量精度的不准确。GPS 测量技术静态以及快速静态就无需将控制点做出相互通视，能够进行各种高精度的控制测量，事后需要对数据进行处理，无法实时的查询定位时的精准度，当内业处理之后才发觉精度并不合格，还需对数据进行返工测量。采用 RTK 测
9、量技术就可以实时准确的得到定位结果，还能够直接掌握定位的精准度，有效的提升了测量作业的成效。GPS-RTK 测量技术运用在矿山测量，可以提高测量精度，并且还能方便快捷及时准确的完成作业。 2、GPS-RTK 测量技术在矿山地形测绘中的应用 矿山地形测图通常是以控制点与加密图中的控制点相结合，对控制点使用经纬仪测图法或者是平板仪测图法实施地形图的测绘。近年来绘图手段已经发展到了全站仪以及电子手薄的编码方法，在使用测图软件来绘制地形图，这种方式需要 23 人一起进行操作。应用 GPS-RTK 测量技术实施测图，只要单人就可以在测绘点上测量，在符合精度的要求下，使用专业测图软件就可以自行的输出所需地
10、图形貌。用 GPS-RTK 测量技术对碎部点测定过程中，各个要求点之间可以不互相通视，有效的提升测图作业的效率。 3、GPS-RTK 技术在矿山工程测量中的应用 矿山的工程测量作业是一项重要的测量内容，但是一直都存在着困难。这是由于工作的环境基本上是在深山林地中，现有的国家控制点其密度分布较稀，所以通视的条件就会比较差。但是将 GPS-RTK 测量技术应用其中就会变的较为简单，这时只要在矿山找到合适的控制点，然后直接的进行观测就能将矿山的整体参数得出。在进行矿山的工程测量过程中，就能将基准进行转换，在矿山上安装好 GPS 接收机就可以当成基准站，流动测量站只需要单人背着测量仪器，进行数据测量的
11、记录。这样可以实时准确的将工程点的坐标数据以及高程参数测量出来，并且现场就将测定的数值进行检测，查看是否可以达到标准需求。 五、结语 综上所述，GPS-RTK 技术在矿山的测绘工作中因其诸多的优点而被广泛运用,能够满足矿山设计与建设对于数据精确性与有效性的要求。 参考文献： 汪胜国：地籍测量中的 PTK 技术和其他技术 ， 岩土工程技术 ， 2004 年 10 期 张华海 李景芝：GPS 定位技术在矿区地面形变测量中的应用 ，测绘通报 ， 2000 年 04 期 栾元重 韩李涛：矿区 GPS 变形监测与变形分析 ， 测绘工程 ， 2002 年 02 期 李巧莲 刘军：GPS(RTK)技术在矿山测量中的应用 ， 采矿技术 ，2006 年 03 期
