GPS—RTK技術在礦山測量中的應用

摘要：GPS-RTK技術的使用原理在本文做了簡要的介紹，文章中對GPS-RTK技術在礦山測量中的應用情況也做了基本闡述，GPS-RTK技術用于礦山測量中有利也有弊，本文對GPS-RTK技術在礦山測量中實際應用中遇到的問題做了簡要分析，并且提出了相關的舉措，旨在為以后GPS-RTK技術在礦山測量中的應用提供一些借鑒。

關鍵詞：GPS-RTK技術；礦山測量；應用情況

0引言

GPS技術的使用范圍是非常廣泛的，已經涉及到我們生活和工作的各個方面。GPS技術的種類繁多，一般來說主要有網絡實時動態定位技術（NetworkRTK），實時動態定位技術（GPS-RTK），靜態定位技術，全球動態定位技術（GlobalRTK）以及廣域差分技術（WADGPS）等。目前，實時動態定位技術（GPS-RTK）已經逐漸用于礦山測量行業當中，本文對其應用情況進行詳細闡述，實時動態定位技術（GPS-RTK）用于礦山測量中的方方面面，比如可以加密礦區的控制點，可以測量地形，對近井點、鉆孔、坑口、探槽、地質點以及剖面點等具體位置進行放樣，實時動態定位技術（GPS-RTK）還可以用于地質填圖以及作業調度等。

1 實時動態定位技術（GPS-RTK）系統簡介

1.1實時動態定位技術（GPS-RTK）基本工作原理

實時動態定位技術（GPS-RTK）測量技術是一種實時差分GPS（RTDGPS）的測量技術手段，將載波的相位觀測數據作為依據。實時動態定位技術（GPS-RTK）的基本原理較為簡單，就是將一部GPS接收機安裝在基準站上面，然后連續的觀測所有能看見的GPS衛星，還要將觀測得到的數據及時的反送到地面的用戶觀測點，這一公共是經過無線電傳輸設備完成的。在地面用戶點處，GPS可以一邊接受衛星信號，一邊使用相對定位的原理將得到的觀測數據進行計算并且同時將其顯示在三維坐標上面，這一工作是經過無線電傳輸設備完成的，精度非常高，一般來說可以達到厘米的等級。由于整個過程是一個實時的過程，因此用戶觀測站的結果以及檢測基準站的結果是有一定的收斂性的，所以就可以進行計算準確性的判斷，這樣可以大大的減少觀測的時間，還可以將觀測工作進一步簡單化。

1.2 RTK測量系統的組成結構

RTK測量系統的組成是較為復雜的，一般來說主要由GPS接收設備、軟件系統以及數據傳輸系統組成。

1.2.1GPS接收設備

一般情況下，雙頻GPS接收機要分別設置在用戶站以及基準站上面。雙頻GPS接收機的測量值的精度是非常高的，還可以對整周未知數進行迅速的計算，其結果也具有很高的準確性。如果基準站同時服務于多個用戶，那么它的雙頻GPS接收機和用戶站的雙頻GPS接收機采用相同的頻率。

1.2.2軟件系統

實時動態定位技術（GPS-RTK）要保證自身的可行性，測量結果的準確性以及可靠性，要做到這些，就要求支持實時動態定位技術（GPS-RTK）的軟件系統過硬，有出色的功能和質量，軟件提供的一個極大優點就是可以對整周未知數進行迅速計算，還有很多的作業模式，比如準動態，快速靜態等，軟件系統也可以對計算的結果進行及時的評價與分析。

1.2.3數據傳輸設備

數據傳輸設備也是我們平時說的數據鏈，一般有用戶站的接收機以及基準站的無線電發射設備所組成，數據傳輸設備的使用頻率和功率主要是根據傳輸的距離，傳輸的環境以及傳輸的速度進行確定的。

2 GPS技術在礦山測量中的應用

2.1作業準備工作

進行GPS工作之前，要及時踏勘測量區域，并且結合礦山測量的特點進行作業的準備工作，這些準備工作主要包括以下幾點：

首先要根據礦山工程項目的特點擬定一個工程名稱；其次是設置參數，流動站以及基準站的數據采樣率分別為1～2S以及4～5S，高度截止角一般來說控制在10度。然后轉換已知坐標的參數；最后進行工程放樣，在這項工作之前，還輸入每一個點的線路方位角以及設計的坐標，這樣可以保證放樣的準確和及時。

2.2對測量區轉換參數進行確定

礦山測量工作是在獨立坐標系上進行的，也可以在北京坐標系上進行，這樣就有兩種坐標系與WGS-84坐標的轉換的問題，RTK的作業過程使用的是實時的當地坐標，因此坐標的轉換工作變得至關重要。

一般來說，對于大型的礦山測量工程，進行RTK作業時，可以實現測定轉換參數，這樣就可以將基準站坐標以及參數直接進行輸入。也可以使用高等級控制點針對于兩種坐標形式進行計算，這樣就可以得到轉換參數。

2.3基準站的安置方法

基準站的安置要滿足一定的條件，這樣才能保證觀測的效率以及精度。通常情況下，基準站可以安置在條件好的位置地點，還可以安置在已知的精確坐標點上。對于安置地勢的選擇，盡量選擇無遮擋的較高地勢處，并且要求選擇的地點有很好的電臺覆蓋情況，測區的選擇應該定位中間地區。基準站的200m范圍內應該沒有干擾源，比如高壓電線以及無線電發射臺等，這些干擾源會導致數據的丟失。基準站的天線的設置要定在GPS接收機主機的北方方向。

2.4GPS-RTK測量和放樣情況

在計算好坐標系統的轉換參數之后，進行基準站的設置，礦山測量區的GPS衛星可以看見5顆以上并且PDOP值小于6的情況下，一般經過很短的時間就能將初始化完成，與此同時得到一個固定解。一個移動站只需要一個人就可以進行操控，作業之前要檢查好已知的控制點，然后使用GPS電子手簿進行數據的采集或者放樣作業。每一個點的采集時間控制在1～10S之間。RTK系統的數據處理工作比較簡單，將實測的坐標經過數據傳輸系統就可以存到計算機上，然后就可以驚醒整理，判斷和分類了，最后需要的文件可以進行打印。

3RTK技術的特點

RTK技術和傳統的測量技術相比有很多優點，不會受到地形以及季節等外部因素的影響，所以RTK技術的測量精度較高，效率也相當可觀。傳統的測量方法，在通視效果不好的情況下幾乎不能測量，RTK技術可以很好的面對這些問題。

RTK技術的定位十分準確，所以測量的數據十分可靠，對于通視條件沒有要求。在控制點不足的情況下以及地形復雜的測量區域都可以進行正常使用，RTK技術可以實現高精度以及迅速的定位。

RTK技術的作業集成度較高，測繪能力高，自動化能力高。RTK技術一般來說適用性非常強，可以用于礦山的各種測量工作，測量時不需要人工也可以計算整周未知數，這樣使得測量的工作量大大減少，有利于自動化的逐步實現。RTK技術的操作十分簡單，并且綜合效益非常高。

6RTK技術存在的問題以及舉措

RTK技術的在礦山測量的中的應用前景勢不可擋，不過礦山工程的環境非常復雜，對RTK技術的運用造成了一定阻礙，比如森林和山谷等等。下面對RTK技術在礦山測量中的問題進行總結，并針對這些問題提出相關舉措。

6.1觀測的儀器是否處于正常狀態

每一個觀測儀器的狀態會直接影響到數據的準確性，因此，在觀測前期，中期還有觀測結束前一段時間要比對已知點的數據，這樣就可以確定觀測儀器是否處于正常狀態。

6.2在某些地域RTK技術不能正常使用

在高山峽谷的地區以及沒有衛星覆蓋的地區等，RTK技術的使用是有限的，所以在測量的過程中要與航空攝影測量相結合。

6總結

隨著社會的進步和科學的發展，GPS-RTK技術在礦山測量中的應用越來越多，由于它具有速度快以及測量人員少等優點，因此GPS-RTK技術的使用大大的提高了工作的效率。GPS-RTK技術也在不斷的完善當中，努力尋求更加先進的工作方法，隨著GPS-RTK技術的發展，在礦產測量中的運用會更上一個新的臺階。

參考文獻：

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