RTK技術在礦山測量中的應用

紀勇

摘要：RTK是一種新興的測繪技術，因其能高效精確地獲取目標地物的坐標信息，已廣泛應用于測繪等領域。由于社會經濟的快速發展，對礦山的開采提出了新的要求，如何快速大量獲取礦區地表地形信息，已經成為測繪工作者需要研究的一個課題。隨著礦區開采的進行，測量工作者需要對礦區地形圖進行不定期的補測并測繪大量的地形、地籍圖，其工作量很大，傳統測繪方法已經很難滿足礦區的發展需求。本文結合礦山測量的特點，闡述和分析了RTK技術在礦區中應用的優勢，并就其作業中遇到的問題進行了分析。

關鍵詞：RTK技術 礦山測量

1 概述

礦山測量中需要獲取礦區地表的大量地形圖等信息，礦區地形圖和地籍圖對于礦區開采管理、礦區復墾、生態治理和整體規劃等有重要作用。隨著全球定位系統的不斷發展，GPS測量已經從原來的靜態和快速靜態發展為更靈活的動態差分DGPS以及載波相位差分RTK。國家等級三角控制網和水準網的建立以及常規的平面控制測量都需要用到GPS，對于需要快速獲取信息的工程，利用GPS靜態作業配合快速靜態作業進行數據采集，能夠大大提高作業效率。礦山測量中的沉降觀測、地形測量、勘探鉆孔放樣等，都需要實時獲取高精度的測量結果，傳統測量方法獲取數據的速度較慢，成本較高并且精度也較低，而利用RTK技術能夠很好地解決這些問題。

2 RTK的技術簡介

2.1 工作原理與系統組成 RTK技術，即動態載波相位差分GPS。該系統中至少應包含兩臺GPS接收機，其中一臺安置在基準站上，另一臺或若干臺分別安置在不同的流動用戶站上?；鶞收緫O在坐標已知的點上，且觀測條件較好的位置上。作業期間，基準站的接收機應連續跟蹤全部可見GPS衛星，并將觀測數據通過數據傳輸系統，實時地發送給用戶站。由基準站得到GPS差分改正值，通過GPRS網絡或無線電方式實時傳遞給流動站，流動站既要接收來自基準站的數據，又要采集GPS觀測數據，利用獲取的差分觀測值對數據進行實時處理，經差分改正后解算出流動站的實時位置，整個作業過程僅僅需要幾秒鐘。

2.2 RTK的技術優點

2.2.1 效率高。在通常的地形測量中，RTK只要在信號覆蓋之內其作業人員僅需1人，按照測區現場的地形地貌可邊走邊測，不需搬站。其作業流程充分說明了RTK具有很高的作業效率，可以大大降低測繪工作者的外業強度，減少了作業時間，節約了成本，提高了效率。

2.2.2 精度高，數據可靠，誤差傳播少。按照RTK的作業要求進行的數據采集，通常認為其作業半徑為4km，此時RTK的高程精度和平面精度能夠達到厘米級。目前RTK技術的測量精度為：平面10mm+2×10-6m，高程20mm+2×10-6m。

2.2.3 作業限制條件較少。RTK技術依靠無線電磁波進行通信，因此不需要光學通視，相對于傳統測量來說，其受通視條件、地形、天氣等因素的限制較小。RTK能夠在地形地貌復雜的山區作業，而且只需幾秒鐘就能得到目標的位置三維坐標，因此相對傳統測量有很大的優勢。

2.2.4 RTK作業功能強大，自動化程度高。借助無線通訊等手段可實現RTK的內外業測繪，大大減少了野外工作的時間。安裝有軟件控制系統的流動站，能夠在無人為干預的條件下完成各種測量任務，其自動化程度高，大大減少了輔助測量工作，避免了人為誤差，使獲取的數據具有更高的可靠性。

2.2.5 作業方便，容易操作，具有很強的數據處理能力。在進行RTK作業時只需開始時對基站和手簿進行簡單操作和設置，就可以進行測量和放樣了。其自身所帶的軟件系統支持數據的采集存儲、數據輸入和編輯，還能夠對數據進行導出和轉換，能與計算機設備很好的兼容，方便數據傳輸和通信，具有入手簡單等優勢。

3 RTK技術在礦山測量中的應用

RTK技術在礦區地形地籍圖測繪中有重要作用。相比傳統的常規測量，如全站儀測量和水準測量來說，RTK技術能夠實現目標的實時動態測量，能夠很好地滿足野外地形測量的需要，對作業條件要求少，使用方便，而且其精度和效率都非常高。在礦區缺乏測量資料的地區，RTK可以方便地獲取當地的三維坐標，而不需要借助全站儀等傳統設備進行礦區聯測。RTK在礦山測量中必須嚴格按照操作規程進行，以下著重結合RTK的具體操作分析了在礦區測量作業時應注意的問題。

3.1 基準站的安置。基準站既可以架在已知點上，也可設在未知點上。但是要求基準站加設位置能夠充分發揮電臺的作用，通常應選擇地勢較高，空曠無遮擋的區域，而且最好選擇測區的中心，這樣電臺的覆蓋范圍較廣。在基準站200m的范圍內應避免干擾源和GPS信號反射源，以防止數據鏈的丟失和多路徑效應。

3.2 流動站配置。按規程將流動站各配件組裝連接好。設置工程項目等手簿管理信息，輸入當地的坐標轉換參數，按作業要求設置采樣率和高度截止角等。在礦區放樣時，應提前將需要放樣的放樣點坐標信息輸入進手簿，并檢查是否正確，這樣可以為外業作業節省時間并避免作業失誤。

4 結語

GPS-RTK是新型的測量技術，具有精度好、成本低、效率高等特點，其在礦山測量中的應用日漸突出。只有進一步地完善和推廣GPS-RTK技術，不斷改進作業方式，才能適應新的作業環境，更好地服務于礦山測量等領域。

參考文獻：

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