試析GPS—RTK技術在露天礦山測量中的應用

李鵬宇

摘 要：隨著國家科技實力的提升，近年來露天礦山測量領域的發展得到了不小的進步與突破。為了提高礦山測量的質量和效率，很多測量團隊會將一些先進的測量及檢測技術應用到實際工作中，還會對相應的測量方式和測量理念進行深入的研究，以此來為礦山測量工作的開展提供便利條件。GPS-RTK技術的出現就在很大程度上促進著露天礦山測量領域的發展，并受到了很多相關科研團隊和測量團隊的關注，對國家建設與發展也有著重要意義。本篇文章就GPS-RTK技術在露天礦山測量中的應用進行簡單論述，僅供參考。關鍵詞：GPS-RTK；礦山；測量；技術GPS-RTK技術是一種新型測量技術，對國家的建設與發展有著重要的意義與影響。近年來，GPS-RTK技術被廣泛的應用到了露天礦山測量工作中，不僅提升著測量工作的質量，還在很大程度上節省著測量時間和成本，對礦山的開采、規劃等領域的發展起著關鍵性作用。但是與國外一些科技實力雄厚的國家相比，國內GPS-RTK技術存在些許不足，部分細節方面的內容還需要進一步完善與加強。因此在近幾年的發展中，很多相關科研團隊提高了對GPS-RTK技術的研究力度，并度技術進行創新與變革，以此來提高技術的應用價值，為國家建設提供有利條件。1 測量流程1.1 收集礦區控制點資料以某礦山測量工作為例。作業前首先收集礦區控制點資料，包括控制點坐標、高程、等級、中央子午線、坐標系、控制網類型、控制點的位置及周圍地形是否適合作動態GPS的參考站。如無可用控制點，還需要布設及測求GPS控制網。為了實現GPS網與地面網的聯合平差與高程轉換，還要對礦區控制點進行合理的布設和篩選，使其數量不應低于3～4個，且要求分布均勻。1.2 求解礦區坐標轉換參數由于GPS RTK獲得的是WGS-84坐標系中的坐標，而工程要求的是地方坐標，這就要求必須將WGS-84坐標轉換為地方坐標。由于該礦區內已知控制點的大地坐標和北京54坐標都已知道，在靜態測量中，通過與地方坐標控制點聯測，并使用后處理軟件來求取WGS-84坐標與地方坐標的轉換關系，進而把GPS觀測的WGS-84坐標成果轉換為地方坐標成果。在RTK測量中，我們可以直接采用后處理得到轉換參數，從而得到實時的三維定位結果。1.3 野外數據的采集在已知點上架好GPS主機和天線，打開GPS主機電源，GPS主機開始搜索衛星，當接收衛星達到5顆或5顆以上時，PDOP小于2時，啟動電臺，電臺指示燈顯示發出通訊信號后啟動流動站；當流動站接收衛星達到5顆或5顆以上時，并接收到主機發送的信號后打開工作手簿，當工作手簿顯示為固定解時建立項目工程名稱、文件名稱、設置投影參數，待參數設置完成，到另外一已知點進行檢核，當檢核滿足精度要求后，便開始RTK野外數據采集，野外采集的數據以DAT數據文件形式存儲于手簿中。2 GPS-RTK技術在露天礦山測量中的應用要想讓GPS-RTK技術在露天礦山測量中發揮出真正的價值，那么相關測量團隊就需要對GPS-RTK技術在大比例尺地形圖的測繪中、露天采場采剝量的驗收中以及供水管線帶狀地形圖的測繪中進行深入的分析與研究。同時還要掌握GPS-RTK技術的應用要點和技巧，對于技術應用中存在的不足之處進行及時的處理，這樣才能有利于露天礦山測量工作的順利開展。下面文章就對礦山測量工作中的幾個重要工作內容進行簡單的介紹，并對GPS-RTK技術在其中的應用進行相應的說明。2.1 大比例尺地形圖測繪中的應用大比例尺地形圖的測繪工作是露天礦山測量工作中的重要內容，與后期礦山的生產與建設有著緊密的聯系。傳統的測繪需要相關工作團隊根據礦山結構和特點建立好控制網，然后在對控制網內的細節部分進行逐步的測量，從而繪制成相應的地形圖。雖然這種測繪方式也能將重要的數據信息展現在地形圖中，但是采用這種測繪方式不僅會浪費工作團隊大量的時間和精力，還會相應的增加測繪成本，為露天礦山測量工作的開展造成不小的阻礙。而采用GPS-RTK技術就能避免這些問題的出現，主要體現在以下幾個方面：第一，相關測量團隊應用GPS-RTK技術的時候，只需要在測量基準站進行相應的設置，就可以使其通過自動運行來采集礦山相關數據信息，不僅提高了數據采集質量，還節省了大量的測量時間。第二，測量團隊只需要在每個基準站安排一名工作人員就可以進行相應的操作。在操作過程中，相關工作人員只需要在零碎點上停留幾秒就能通過GPS-RTK技術獲得其準確的坐標，大大提升了坐標采集的準確性。第三，采集后的數據、信息和坐標等內容會在第一時間被轉送到數據庫，相關測量團隊在室內就能對大比例尺地形圖進行測繪，有利于后續礦山測量工作的開展。2.2 露天采場采剝量的驗收采用常規驗收方法，需要先在采場周圍設置導線控制點，并且要保持點間通視，有時還要引測到采場內部，然后進行碎部測量。由于現場工作量大，需要提前一個星期才能完成測量驗收工作，而且由于爆破及邊坡的影響，常常會導致控制點被破壞，每次工作前都要對控制點進行檢核，才能保證驗收精度。而采用GPS RTK測量技術不需要在采場周圍建立導線控制點，只需要架設好主機，即可同時采用多臺流動站進行采場現狀碎部點采集工作。在采集碎部點過程中不需要點間通視，而且每個碎部點的采集都為獨立觀測，不存在誤差積累。這一點特別適合我礦現狀：因采用內排土場排土，煙霧太大不通視的情況。2.3 供水管線帶狀地形圖的測繪在測圖前首先和設計人員一起進行現場踏勘，在踏勘過程中采用GPS靜態功能沿線建立了兩個適合GPS使用的控制點，同時使用GPS RTK測量功能測設線路各拐點坐標。2.4 供水管線工程的施工放樣設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將管線中線及里程樁在地面上標定出來。采用GPS RTK測量技術，只需要將中線各拐點的坐標輸入GPS手簿中，采用線放樣功能系統即可同時完成中線樁及里程樁的標定工作。2.5 縱、橫斷面的測量無論公路還是管線，由于所用數據都是測繪地形圖及標定中線和里程樁現場實時采集的，不需要再到現場進行縱、橫斷面測量，通過繪圖軟件，即可繪出路線縱斷面和各樁點的橫斷面，從而大大減少了外業工作量。3 結束語如今，很多露天礦山測量團隊在實際工作中都能合理的應用GPS-RTK技術來提升測量效率和質量，一些測量團隊還會借鑒國外礦山測量的方式和技術等，對GPS-RTK技術進行相應的改進與完善，以此來提升技術的應用價值。但是一些礦山測量團隊在實際工作中，還是會由于一些因素而影響了GPS-RTK技術的應用效果，如測量人員的專業水平不夠或者測量人員的操作不規范等。所以在日后的發展中，礦山測量團隊不僅要對GPS-RTK技術的應用加以重視，同時還要注重礦山測量團隊的建設。如通過培訓和學習等方式提升相關測量人員的專業技能與水平，這樣在GPS-RTK技術的幫助下，礦山測量質量和效率才能有所提升，技術的應用價值也得到了實現。參考文獻[1]高東祥.試析GPS-RTK技術在礦山測繪中的運用[J].科技資訊，2012（12）：98-98.[2]李中成.小議GPS-RTK技術在露天礦山測量中的應用[J].建筑遺產，2013.[3]劉鶯.GPS-RTK技術在廣西大新錳礦露天礦山測量中的應用[J].中國錳業，2012（3）：45-47.