GPS—RTK技術在礦山測量中的應用研究

龐有國

摘 要：隨著科學技術的不斷發展，我們在GPS技術的基礎上進一步研究了GPS-RTK技術，而且將這種技術應用到礦山測量中，并且取得了很好的效果。但是這畢竟是一種新型的技術，所以在應用的過程中可能還存在一些問題。所以文章則針對GPS-RTK技術在礦山測量中的應用進行研究，提出一些自身的看法。

關鍵詞：GPS-RTK技術；礦山測量；應用

礦山測量是在進行礦山作業前必須要完成的工作，而這份工作完成的好壞直接影響到后續工作的進行。但是礦山測量又是一項十分復雜的工程，因而我們在其中應用了GPS-RTK技術，這不僅僅提高了我們的工作效率，而且還提高了測量的精確度。所以我們要對GPS-RTK技術進行進一步的分析和研究，使其可以發揮更大的作用。

1 GPS-RTK技術的簡介

RTK測量技術是一種實時差分的測量技術，它以載波相位觀測量為根據進行工作。實時動態測量是指使用GPS接收機來對GPS衛星進行觀測，并且將相關的數據通過無線電傳輸及時發送給用戶觀測站。同時在用戶站上，GPS接收機在接受信息時計算出用戶站的三維坐標，而且這種計算的精確度十分高，甚至可以達到厘米級。這樣從基準站和用戶站兩方面來進行監測，我們便可以清楚地了解結果的精確度以及解算結果的質量，進而還可以判定結果的正確性。從而我們可以提高測量的效率和準確度，減少多余的觀察。

GPS-RTK技術主要由GPS接收機，數據傳輸系統以及軟件系統三部分組成。在工作的過程中，我們至少要準備兩臺GPS接收機，在基準站和用戶站上都要設立GPS接收機，這樣對于提高我們工作的效率和準確度都有很大的幫助。而且當基準站有多個用戶時，它的采樣率應該和用戶采樣率的最大值相同。而數據傳輸設備是由基準站的無線電發射臺和用戶站的接收機組成的數據鏈，在實際的工作過程中，我們要根據用戶站與基準站之間的距離以及周圍環境的特點來調節數據傳輸設備的頻率和功率。而軟件系統對于保證測量的正確性和穩定性有很大幫助，軟件系統的使用可以快速結算未知數，完成對于結果的評價和分析。

2 GPS-RTK技術的優點

GPS-RTK技術在礦山測量方面具有很大的優勢，首先它具有實時性，目前在我國的測量設備中大多不具有這個優勢，而且GPS-RTK技術的測量結果具有很高的準確性，甚至可以精確到厘米級。其次GPS-RTK技術的測量效率比較高，根據相關數據的比較，GPS-RTK技術的測量效率甚至是普通測量的4倍。而且GPS-RTK技術的應用在極大程度上節省了人力資源和物力資源，從而增加了企業的利潤。同時GPS-RTK技術的測量結果即使在野外工作時也能夠及時獲得，這就彌補了傳統測量一個很大的缺陷。最重要的是GPS-RTK技術的測量不會受到時間的限制，它在全天內都可以完成作業。而且即使在測量的時候遇到一些問題，它也可以在捕獲衛星后重新進行工作。在我們完成基站的設置后，甚至只需要一個人便可以完成整個系統的工作，極大地提高了效率。

3 GPS-RTK技術在礦山測量中的應用

3.1 放樣工作

在傳統的放樣工作中，我們需要先控制，再進行碎步的過程。而GPS-RTK的使用需要我們先根據控制點的特點制定相關的測量方案，然后再完成對于控制點的放樣工作，但是我們要注意放樣工作必須要滿足礦區加密控制網精度的要求。這就使得我們必須保證坐標的準確性，而且還要進行足夠數量的放樣，確定合理的分布范圍以及使得各控制點之間具有一定的相互關系。GPS-RTK技術的放樣主要包括點放樣和線放樣兩種方式，我們只需要將控制點的坐標輸入到相應的電子手簿中，再讓工作人員在場地上行走，就可以根據接收器的提示而確定放樣點的位置。這樣就對我們工作提供了很大的便利，極大提高了我們的工作效率以及測量的準確性。

3.2 礦區工程測量

3.2.1 采剝現狀與地形測量。在傳統的測量工作中，我們首先需要根據要測量的區域建立一些控制電和圖根點，還要將這些點在各種圖紙資料上標注出來。雖然隨著技術的不斷發展，我們的測量設備和方式都有了很大的改進，也為我們的工作提供了便利，但是在實際的工作中，很容易出現由于碎點的拼圖不當而不得不重新返工的現象，從而也影響了我們的工作進程和工作效率。而GPS-RTK技術的應用則可以解決這些問題，因為GPS-RTK技術具有測量范圍廣的特點，所以只要設立一個測量點就可以實現半徑為10公里區域的測量要求。這樣我們不但可以減少返工現象的出現，還可以減少控制點的轉移和重設，從而就可以提高測量的準確度。

3.2.2 土方工程量驗收測量。在使用GPS-RTK技術進行采場測量時，工作效率十分高，甚至可以在4秒內完成一個控制點的工作，同時精確度可以達到2厘米到3厘米之間。而且GPS-RTK技術與合成圖軟件相互配合還可以實現對于數據的一體化管理，減少中間環節所耗費的時間，從而實現CASS制圖數字化。GPS-RTK技術的應用可以在使用很少工作人員的基礎上完成對于采剝工程平面圖所需要數據的收集和更新，同時還可以實現月底采集碎部點位測點的工作，節省了人力資源。而且在非蔭蔽礦區，我們還可以建立單基站CORS系統，實現對于礦區的無人看守，并且還可以準確完成實時測量的工作。

3.2.3 礦區地面形變測量。礦區地面形變測量的目的是將礦區制定地面點的水平位置和高程進行動態的表示，而且我們可以根據各種數據，來推斷出地面點位的水平位移和沉降量。而傳統的測量方式只能得到靜態的數據，但是GPS-RTK技術可以彌補這個不足，動態地表示出數據的變化，為我們的分析提供了很大的便利。在實際的工作中，我們需要在基準點和觀測點上建立一個地面形變觀測網絡，這樣我們再對具體的實例進行分析，就可以完成相關的測量工作，同時還可以提高我們工作的效率和準確度。而且GPS-RTK技術還可以用于測繪礦區的地形地貌圖，斷面圖的測量以及鉆孔的放樣等工作。

4 GPS-RTK技術在礦區測量應用中存在的問題

雖然GPS-RTK技術在礦區測量中的應用為我們工作提供了很大的便利，極大提高了我們的工作效率和工作準確度。但是GPS-RTK技術畢竟是一種新型的技術，我們在對其的應用方面還存在一些問題，再加上礦區比較特殊的測量環境，其中存在一些因素會對我們的測量工作產生一定影響，比如山谷和森林等因素，這些都導致我們在測量的過程中還存在一些問題。

首先我們的測量都是獨立進行的，這樣就不能確定設備是否在正常的情況下運行，也不能保證這些數據是否合理。因此我們在實際的工作過程中要在觀測前，觀測時以及觀測后不斷對測量的數據進行對照，確定是否有不合理數據的出現，從而來判斷設備的運行是否正常。而且在集森林區，峽谷深處以及高樓林立區等不能有效被衛星覆蓋的地區中進行測量時，GPS-RTK技術就不能很好地發揮作用。此時我們應該將其與航空攝影測量以及常規測量相結合，以完成相應的工作。

其次在工作的過程中，很容易出現高程測量值異常的問題。因為在使用GPS-RTK技術時對于高程的轉換提出了很高的要求，但是在山區等地區的測量會出現很大的誤差，甚至有些地區的高程圖還是空白。這就使得我們在進行高程轉換時會面對很大的困難，而且還很難保證其中的精確度。為了解決這個問題，我們要盡可能在分布均勻的控制點上進行聯測，求出精確的高程轉換參數，保證測量的準確性。我們一定要及時更新相關的技術，解決在應用GPS-RTK技術中出現的問題，促進我國礦山測量事業的發展。

綜上所述，GPS-RTK技術的應用對于我們進行礦山測量工作有很大的幫助，但是我們在實際應用的過程中還存在一些問題。所以我們要對GPS-RTK技術進行更深層次的研究，及時找出解決問題的措施，提高礦山勘測的工作效率和工作準確度，以促進礦山測量事業的發展。

參考文獻

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