RTK技術(shù)在礦山地形測量作業(yè)中的應(yīng)用探析

萬 昕，涂 勇

（1.南昌市不動產(chǎn)登記中心，江西 南昌 330012；2.南昌市土地測繪工程公司，江西 南昌 330000）

GPS技術(shù)是一種可以實現(xiàn)定時控制進(jìn)行距離測定的空間交會定點導(dǎo)航系統(tǒng)，由空間部分、地面控制部分和用戶設(shè)備部分組成，其核心技術(shù)為載波相位動態(tài)實時差分技術(shù)（RTK），這一技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)地標(biāo)物的實時動態(tài)定位，且獲取的數(shù)據(jù)精確度可達(dá)厘米級。在礦山地形測量工作中，待測區(qū)域與平原測量工作不同，地形地貌相對復(fù)雜，而且，存在礦區(qū)沉陷所致的測量控制點遭到破壞的問題，采用傳統(tǒng)的礦山地形測量技術(shù)，測量效率較低，且數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度無法達(dá)到現(xiàn)代化礦山測量的要求[1]。在待測礦區(qū)中，應(yīng)用RTK技術(shù)，采用GPS控制網(wǎng)進(jìn)行首級控制，與國家三角點進(jìn)行聯(lián)測，采集外業(yè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，能夠有效提升礦山地形測量工作效率及數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度。

1 RTK技術(shù)概述

GPS技術(shù)是一種自動化程度較高的空間交會定點導(dǎo)航系統(tǒng)，主要作用為實現(xiàn)地標(biāo)物坐標(biāo)信息的獲取，在研發(fā)之初，只可實現(xiàn)靜態(tài)地標(biāo)物的定位，而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其技術(shù)內(nèi)容不斷拓展，目前已經(jīng)可以實現(xiàn)動態(tài)地標(biāo)物的精準(zhǔn)定位，而這一變化的出現(xiàn)，與RTK技術(shù)密不可分。RTK技術(shù)（Real - time kinematic），即載波相位動態(tài)實時差分技術(shù)，其技術(shù)設(shè)施包括基準(zhǔn)站、流動站等，具有地標(biāo)物測繪參數(shù)接受及處理分析的作用，可通過既定程序，可自動生成差分觀測值，自動化程度較高。

在礦山地形測量作業(yè)中，作業(yè)人員只需將相關(guān)技術(shù)設(shè)施按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)好即可，具體流程如下：①基準(zhǔn)站的設(shè)立。根據(jù)測區(qū)地形地貌布點，建立WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)，設(shè)置好各項基準(zhǔn)站配置參數(shù)，選擇測量類型，連接無線電臺，接通電源，若基準(zhǔn)站處于正常工作狀態(tài)，信息接收無誤，開啟設(shè)施即可；②流動站的設(shè)立。根據(jù)基準(zhǔn)站設(shè)置位置，選定布設(shè)地點，將設(shè)施附件取出并進(jìn)行組裝，把GPS天線安置在測桿上，根據(jù)測繪點空間位置調(diào)節(jié)測桿，在手簿啟動流動站接收機(jī)中創(chuàng)建新的作業(yè)項目，開啟“Trimble RTK”作業(yè)模式，在RTK數(shù)據(jù)處理程序接受PA4、HL2檢驗后，啟動設(shè)備[2]。

圖1 七維航測載波相位RTK差分系統(tǒng)圖示

2 RTK技術(shù)在礦山地形測量作業(yè)中的應(yīng)用

2.1 礦山地形測量前期準(zhǔn)備

在礦山地形測量作業(yè)前，首先需要做好準(zhǔn)備工作，了解待測礦區(qū)的土地利用信息，制定區(qū)域分布圖，作為測量工作開展的依據(jù)。同時，根據(jù)作業(yè)環(huán)境，選擇數(shù)據(jù)精度范圍內(nèi)的RTK儀器以保證測量儀器的作業(yè)精度，提前進(jìn)行檢測和校正確保儀器能夠正常運(yùn)作。使用儀器前觀察儀器起爆是否處于鉛直狀態(tài)。

隨后，根據(jù)測量工作要求，在待測礦區(qū)的GPS首級控制網(wǎng)中，設(shè)置次級控制點。良好的準(zhǔn)備工作，能夠確保測量工作方案能夠按照計劃有序進(jìn)行，同時消除由于設(shè)備故障等因素引起的測量誤差。

2.2 控制測量

在礦山測量作業(yè)中，GPS首級控制網(wǎng)的測量方式以靜態(tài)定位為主，作業(yè)時，根據(jù)待測礦區(qū)的地形特點和測量范圍，布設(shè)合適的GPS控制點，確保首級控制網(wǎng)全面覆蓋待測礦區(qū)，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)測量作業(yè)中的加密及數(shù)字化處理程序，確保RTK技術(shù)在礦山測量工作中的效率及數(shù)據(jù)精度。

在野外測量工作中，為了保證數(shù)據(jù)精度，應(yīng)在固定解狀態(tài)下測定目標(biāo)點，衛(wèi)星高度角為15°，衛(wèi)星圖形強(qiáng)度因子（PDOP）＜4.0，同步接收衛(wèi)星及有效衛(wèi)星個數(shù)應(yīng)大于等于5個，將觀測采樣間隔設(shè)置為1s，每次觀測的歷元數(shù)應(yīng)大于等于10，單次觀測的平面收斂精度應(yīng)小于2cm，而高程收斂精度應(yīng)小于3cm。

2.3 碎部測量

有些礦山靠近居住區(qū)，在測量區(qū)域內(nèi)可能存在大量的農(nóng)田及樹林，而村莊中通常會有房舍、溫室大棚等，這些地標(biāo)物的存在導(dǎo)致整個測量區(qū)域的光學(xué)通視條件較差，如果采用全站儀進(jìn)行測量，整體測量工作效率會比較低，此時，可以引進(jìn)RTK技術(shù)，進(jìn)行碎部點的測量。

在碎部測量工作中，通常會聯(lián)用全站儀及RTK技術(shù)，在河流、道路及高程點的測量時，可以直接采用RTK技術(shù)，而在存在大片樹林、有信號干擾源的區(qū)域，RTK儀器信號較差，則可以應(yīng)用全站儀，聯(lián)合首級控制點及RTK技術(shù)加密的圖根點，開展測量工作。在每天測量工作完成后，將所有的數(shù)據(jù)匯總，采用相關(guān)技術(shù)軟件進(jìn)行數(shù)字化處理[3]。

3 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展，礦山開采工作效率顯著提升，而在礦產(chǎn)開采前，技術(shù)人員需要應(yīng)用現(xiàn)代化的測繪技術(shù)，獲取準(zhǔn)確的地質(zhì)勘測信息，避開開采高危因素，為礦山開采安全性與高效性提供保障。

現(xiàn)階段，礦山地形測量的數(shù)據(jù)精確度及時效性要求較高，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)已經(jīng)無法滿足工作的需求，大量現(xiàn)代測繪新技術(shù)涌現(xiàn)在礦山測量實踐中，取得了喜人的成果。其中，RTK技術(shù)就是其中一個改變礦山地形測量工作現(xiàn)狀的技術(shù)，這一技術(shù)打破了傳統(tǒng)光學(xué)測量的通視要求限制，且應(yīng)用流程簡單，工作效率高，數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，降低了礦區(qū)測量作業(yè)人員的工作負(fù)荷，加快工程進(jìn)展，為礦區(qū)開發(fā)提供可靠的信息支持，應(yīng)用前景廣闊。

[1]田苗,項霞,楊正麗,王輝,李紅全.基于GPS-RTK測量技術(shù)的地籍測量研究[J].江西建材,2018(03):172-173.

[2]袁航,崔文剛,溫珍靈,韓可欣,鐘磊.RTK技術(shù)在山區(qū)地籍測量中的應(yīng)用研究[J].測繪與空間地理信息,2017,40(02):175-178.

[3]黨超群,齊占輝,李明兵,趙江濤.基于近岸GPS RTK技術(shù)的潮位和波浪提取算法研究[J].海洋測繪,2016,36(01):63-64.