GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊(duì)，貴州 都勻 558000）

礦山工程測量是礦山建設(shè)及資源開發(fā)利用的基礎(chǔ)，也是提高礦山工程安全生產(chǎn)的重要保障，可以顯著的提高礦產(chǎn)資源的開發(fā)效率。因此，如何提高礦山工程測量的精確度和降低測量成本是當(dāng)前亟待解決的問題[1]。GPS-RTK技術(shù)是近些年來隨著定位技術(shù)等的發(fā)展而建立起來的新型測繪技術(shù)，可以適應(yīng)于礦山復(fù)雜的測繪環(huán)境，顯著的提高了礦山工程測量，推動了礦山工程建設(shè)進(jìn)程。

1 GPS-RTK技術(shù)優(yōu)勢分析

GPS-RTK技術(shù)是融合GPS接收機(jī)、軟件處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)為一體的新型測繪技術(shù)，該技術(shù)具有實(shí)時(shí)動態(tài)測量的功能，有效的提高了測繪效率，顯著的降低了測繪成本。GPS-RTK技術(shù)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢[2]：①能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)動態(tài)測繪的目的，可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)測繪數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取，實(shí)現(xiàn)了基準(zhǔn)站和流動站相結(jié)合的方法；②GPS-RTK技術(shù)具有更高的測繪精度，測量精度可達(dá)厘米級，可以適應(yīng)于復(fù)雜地形的測繪工作；③顯著的提高的測繪工作效率，該技術(shù)采用基準(zhǔn)站和流動站的方式，明顯的降低了搬運(yùn)基站的頻次，有效的提高了工作效率；④降低了測繪成本，該技術(shù)充分利用了GPS接收機(jī)、軟件處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等技術(shù)，提高了測繪效率，降低了測繪人員外業(yè)工作量，進(jìn)而降低了測繪總成本；⑤實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)校正的目的，測繪工作人員在外業(yè)工作過程中可根據(jù)獲取的實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正工作；⑥GPS-RTK技術(shù)的操作簡單，可以由單人完成相應(yīng)的工作；⑦減少了外業(yè)測繪區(qū)域?qū)嵉販y繪的流程，可以借助衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

2 GPS-RTK技術(shù)的工作流程

GPS-RTK技術(shù)已逐漸應(yīng)用于礦山及其他測繪領(lǐng)域中，具體的操作流程可以簡要的概括為以下幾步驟：①建設(shè)基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站的建設(shè)必須要充分考慮測繪區(qū)域的地形地貌，確保信息接收暢通無阻；②建設(shè)流動站，必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的工作要求進(jìn)行，在空間上與測繪點(diǎn)相對應(yīng)，并開啟作業(yè)模式；③GPS控制點(diǎn)的選點(diǎn)和埋設(shè)，選點(diǎn)位置必須選擇在易于分辨、無爭議的區(qū)域，埋設(shè)要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，盡可能的埋設(shè)于交通條件良好，易于保存的區(qū)域，便于后期工作采集利用；④GPS控制網(wǎng)的布設(shè)與成果數(shù)據(jù)的解算，在完成之后進(jìn)行成果資料的整理；⑤控制點(diǎn)的高程檢測工作，該步驟是提高測繪精度的有效控制措施，因此必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作規(guī)范執(zhí)行；⑥測繪區(qū)域碎步測量RTK技術(shù)的配合使用，全站儀野外數(shù)據(jù)的采集工作；⑦室內(nèi)進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的綜合整理，編制相應(yīng)的測繪圖件，提高測繪資料。

3 GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用

3.1 控制點(diǎn)的布設(shè)

在開展礦山測量早期需要進(jìn)行測繪區(qū)域基本資料的收集工作，盡可能的收集測繪區(qū)域內(nèi)已有的三角點(diǎn)設(shè)置5個(gè)，設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)3個(gè)。在獲得已有三角點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)測繪區(qū)域面積的大小和地形地貌特征設(shè)置新的三角點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)若干，確定其空間位置進(jìn)行埋石。在開展聯(lián)網(wǎng)測制過程中要對基座進(jìn)行檢查，確保基座匯總光學(xué)對中器的誤差控制在2mm之內(nèi)[3]。

在GPS校正及檢查合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行GPS靜態(tài)定位測量，為了提高高程控制點(diǎn)、高程擬合精度，一般通過處理軟件進(jìn)行平差處理，確保高程誤差小于6mm，如某礦山獲得高程的閉合誤差為0.014cm，數(shù)據(jù)誤差能夠滿足礦山測繪的要求，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理工作。

3.2 礦山控制網(wǎng)建設(shè)及礦山測量

礦山控制網(wǎng)的建設(shè)工作是實(shí)現(xiàn)GPS-RTK技術(shù)綜合應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是提高測繪精度的基礎(chǔ)。在完成礦山控制網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)上開展礦山地面測量和礦山工程測量，前者不僅需要測制礦山范圍內(nèi)的地形圖，還要對礦山形變量進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測礦山范圍地表沉降速率和規(guī)律，為礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用提供依據(jù)；后者是實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源精確開采的基礎(chǔ)，也是礦山開采巷道掘進(jìn)的基礎(chǔ)，因此要確保測量精度能夠滿足礦山建設(shè)的基本需求。

3.3 測繪信息管理

在測繪領(lǐng)域中龐大的數(shù)據(jù)量是影響測繪編圖等精度的重要影響，因此，在獲取大量數(shù)字化測繪數(shù)據(jù)的同時(shí)需要對龐大的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動化控制和綜合處理，對獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行全面優(yōu)化處理。若GPS-RTK技術(shù)長期處于不匹配的狀態(tài)，則顯著的降低了信息數(shù)據(jù)智能化處理的效率和精度，意味著礦山數(shù)據(jù)的控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)自動化處理的基礎(chǔ)。

GPS-RTK技術(shù)可以有效的實(shí)現(xiàn)這一目的，能夠?qū)Ω黝愒紨?shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化分析、智能化刪減，進(jìn)而確保測繪數(shù)據(jù)的可靠性和可利用性。

礦山測量數(shù)據(jù)的控制是計(jì)算機(jī)處理平臺進(jìn)行的基礎(chǔ)，借助GPS-RTK技術(shù)對測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和控制處理，可以有效的提高數(shù)據(jù)資源的自動化控制及處理效率。此外，測繪人員可以根據(jù)礦山的實(shí)際需求獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型，進(jìn)而編制各類測繪圖件。

3.4 數(shù)據(jù)處理及繪制地形圖

地形圖是測繪工作的最終產(chǎn)品，因此在地形圖繪制過程中要確保處理后的數(shù)據(jù)是精準(zhǔn)化的，需注意以下幾點(diǎn)[4]：①在測繪數(shù)據(jù)采集過程中，相應(yīng)工作人員要對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和分析，將錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)及時(shí)處理掉，對于格式等不一致的數(shù)據(jù)要及時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)化[2]；②在繪制地形過程中，要充分利用三維地形圖的優(yōu)勢，逐一分析對比，確保地形圖中所表達(dá)的信息是準(zhǔn)確的；比例尺的選擇，要慎重考慮不同地物信息的刪減工作。

4 結(jié)語

綜上所述，GPS-RTK技術(shù)在現(xiàn)代化智能礦化的建設(shè)中具有重要的地位，該技術(shù)不僅，低了工作成本，而且顯著的提高了礦山測繪精度，能夠適應(yīng)于更加寬泛的工作環(huán)境，因此具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和航空航天技術(shù)的進(jìn)步，衛(wèi)星定位技術(shù)得到了快速的發(fā)展，獲得更高精度的實(shí)時(shí)動態(tài)測繪數(shù)據(jù)已逐步實(shí)現(xiàn)，間接的推動了GPS-RTK等技術(shù)的快速發(fā)展。