GPS-RTK技術在礦山測量中的實踐應用

■胡建龍 劉燕

（九江地質工程勘察院 江西九江 332000）

GPS-RTK技術在礦山測量中的實踐應用

■胡建龍 劉燕

（九江地質工程勘察院 江西九江 332000）

煤炭在我國能源領域中占有重要地位，現代社會中不論日常生活，還是企業生產都離不開煤炭。礦山測量是礦山開發過程中的重要環節，涉及礦山規模、勘探等多項內容測繪工作。隨著社會對煤炭需求量的增大，煤炭企業紛紛加大開采力度，現如今礦山建設開發規模越來越大，礦山測量難度越來越大，傳統測量方式已無法滿足當前礦山測量工作需求。GPS-RTK技術是隨著計算機技術、GPS技術、信息技術發展起來的新型測繪技術，將其應用到礦山測量中不僅能夠提高測量效率，更能夠提高測量精準度。GPS-RTK技術能夠在野外測量中實現誤差厘米級。本文將針對GPS-RTK技術在礦山測量中的應用展開分析。

GPS-RTK技術礦山測量實踐應用

0 引言

煤炭開采對國家對社會都國家、對社會都有著重要的意義。礦山測量質量關系著礦山的后續建設和開發，占據著舉足輕重的地位。由于初期我國礦山多處于平易，地貌情況簡單，所以使用常規儀器便能夠進行測量。但是隨著經濟的高速發展，國家建設中、社會發展中對煤炭資源消耗量與日俱增，因此煤炭開采量大幅度提高，許多平原礦山已接近貧乏。所以使得礦山建設不得不向著山區發展，但山區地貌復雜，導致測量控制點不通視，測量精準性很難得到保障。GPS-RTK技術的融入給礦山測量帶來了新的轉機。GPS-RTK技術測量精度高、誤差小、使用方便、易操作不受視覺條件限制，礦山測量中加強對GPS-RTK技術的應用勢在必行。

1 GPS-RTK技術概述

GPS-RTK技術是基于GPS技術基礎上發展起來的全新測量技術，能夠在野外測量中實現誤差厘米級[1]。GPS-RTK技術采用了載波相位動態實時差分方法，與傳統GPS技術更精準、更高效，實現了自動化、集成化測量。可在無人干預情況下自動完成各項測繪工作，不僅有效降低了測量成本，更減少了測量中人為誤差發生商務可能性，大幅度提高了整體測量精確度。并且GPS-RTK技術操作降低，不受到氣候、地形影響，且具有可視化操作界面，可直觀進行數據輸入、存儲、處理、轉換、輸出等一系列操作。GPS-RTK技術由三部分構成：一是，由軟件系統構成；二是，由數據傳輸系統構成；三是用戶裝置部分，由用戶接收機組成。GPS-RTK技術的基本工作原理是：利用接收機通過載波相位差分技術實時處理由測站發出的載波并進行查分處理，再通過基準站接收把測量到的數據傳送給流動站接收機。

2 礦山測量的概念

礦山測量可以說是礦山建設中最為重要的環節之一，對礦山建設和煤礦開采都有著重要意義，幾乎貫穿于整個礦山開發過程中。礦山測量指的是礦山建設和開采過程中，為礦山的規劃設計、勘探建設、生產和運營管理及礦山報廢等進行的一系列測繪工作。測量數據是礦山幾何圖形繪制、工程圖編制、礦山、礦井建設的科學依據。其主要內容包括了：礦區地面控制網測繪、礦山施工測繪、礦山地形圖測繪等等。當前比較的礦山測量方式有：普通測量法、綜合測量法、數字測繪法等等[2]。傳統測繪方式需要在待測區建立圖根點和控制點，不僅測繪效率低，且易出錯，容易受到地形地貌及天氣的限制，并且在作業過程中，很有可能由于碎點拼圖不當而返工，這十分不利于礦山測量工程的開展。隨著信息技術和計算機技術、GPS技術的廣泛應用，信息化測量已成為了現代測量發展的主流趨勢。GPS-RTK技術有效解決了傳統測量中的弊病，其在礦山測量中發揮的優勢是傳統測量所無法比擬的，積極推廣和應用GPS-RTK技術勢在必行。

3 GPS-RTK技術在礦山測量中的實踐應用

3.1 測量前的準備工作

在正式開始測量前，需要準備雙頻GPS接收機并對其設置頻率，若基準站接收機為多用戶，那么接收機與用戶機要采用相同采樣率；另外還有數據傳輸設備，由無線發射電臺與用戶接收機組成；還需要準備，支持實時動態測量的軟件系統，以便于實時的數據處理。在準備好設備后需對測量現場實際情況進行分析，確定測量復雜性和難度，制定測量方案，分配任務[3]。可采用分組測量的方式，每組至少三人，分別擔任：操作員、記錄員、監督員。操作員負責設備操作和主要測量任務，記錄員負責記錄測量流程和測量實際情況，監督員進行現場監督保障測量數據可靠性。

3.2 測量接收機編碼

在準備工程完成后，開始進行基準站和流動站以及用戶站測試，必須保障基準站和用戶站上都設有雙頻接收機。基準站應安放在地勢較高、無遮蔽物、電臺信號覆蓋良好的地點，最好安放在是待測區的中心地區。基準站二百米內需設置無線電發射臺，基準站電臺天線要架設在GPS接收機主體的北方，避免衛星空洞。

3.3 數據測量

由于GPS-RTK技術和GPS技術一樣都利用了接收機接收衛星信息來確定三維坐標，所以在測量時必須要保障接收機狀態鎖定五個顆以上衛星，并保證采集率與基準站、流動站一致后在進行初始化。接收機天線視角需大于基準站天線角度。在移動和測量中必須保障基準站在可見范圍內。測量時可根據現場情況測量需要選擇具體測量方式，但是正式測量中要保障天線穩定性，一旦天線出現問題，必然影響數據準確性，導致無法鎖定衛星，出現錯誤數據。假設測量中衛星鎖定數量小于五個，必須立即進行從新調試，如無法從新鎖定，應從新測量，避免測量誤差結果。每臺流動站一個人操作進行測量即可，確保測量數據無誤后，再對數據進行編輯和處理。

4 結束語

GPS-RTK技術在礦山測量中的應用，給礦山測量工作帶來了質的改變，有效解決了傳統測量中的弊病，減少了測量工作量和工作人員，大大縮短了整體作業時間，更提高了測量效率和質量。并且GPS-RTK技術不受天氣、地勢影響、具有較強適用性。但由于GPSRTK技術與GPS技術大同小異，所以測量中需保證衛星鎖定數量，才能保障測量數據準確性，所以有時會出現無法正常測量的現象，GPS-RTK技術仍然處于研究階段，尚不完善。

[1]王佳玉.GPS-RTK技術的應用對礦山測量的影響 [J].湖北現代職業技術學院，2012，13（11）：119-124.

[2]汪蘇瀧.淺析礦山測量中現代測繪技術的運用 [J].浙江電子商務學院，2011，11（14）：132-135.

[3]李明珠.GPS-RTK技術的起源與發展及其實際運用 [J].江蘇職業技術學院，2012，13（08）：129-136.

TD1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-119-1

胡建龍（1985～），男，2015年畢業于江西東華理工大學工程測繪專業。