GPS-RTK在山區煤礦測繪與測設中的應用

武永濤

（陜西永隴能源開發建設有限責任公司，陜西 寶雞 721599）

1 GPS-RTK技術的具體內容

1.1 GPS-RTK技術的構造

GPS-RTK測量系統的主要構造分為3個部分，分別是GPS接收設備、數據傳輸系統和軟件系統。

GPS接收設備一般使用GPS雙頻接收機，它不僅可以在實際測量時提升測量的精準度，還可以非常迅速地算出整周的未知數。因此，為了能讓基準站同時服務于多個用戶站，接收機的采樣率與用戶接收機的最高采樣率需保持高度一致，并且要在基準站和用戶站分別安裝雙頻GPS接收機，從而保證數據的有效傳達。

數據傳輸系統的功能主要是讓基準站的無線發射電臺和用戶接收機之間進行數據傳遞，形成數據鏈。該系統的主要影響因素是基準站與用戶站的距離、環境質量、數據的傳輸速度，這3方面決定傳輸的頻率和功率的選擇。

軟件系統的功能則是保證實時動態檢測，檢測的對象是軟件系統的質量和功能。這一系統的應用在極大程度上提高了實時動態測量的可行性和精準性。

1.2 GPS-RTK技術的優勢

1.2.1 測量效率高

GPS-RTK技術在測量效率上比傳統的測量技術要高很多。有人士對GPS-RTK技術進行了深入研究，系統分析總結了該技術的效率問題，最終得出該技術的測量效率是一般技術的3倍左右，從這一方面來看，GPS-RTK技術的測量工作所需的人力、物力和財力比傳統測量技術少了不止2倍。

1.2.2 測量數據隨著時間的推移及時變更

在采用傳統的技術測量時，無法保證測量數據隨著時間的推移及時變更，而GPS-RTK技術在實際應用中可以解決這一問題。GPS-RTK技術不僅能夠做到精準度和準確率的提升，更能夠使測量數據的變化得到實時監控，保證在動態數據變化的過程中進行準確的核對，且放樣精準度極高[2]，可達到“厘米”級別。

1.2.3 對載波的整周未知數進行快速的結算

GPS-RTK測量技術最具優勢的一項功能是能夠對載波的整周未知數進行快速的結算，其速度和精準度高到令人不可思議，同時，在遇到障礙物時，能夠及時地進行衛星定位，在最短的時間內將數據重新連接，之后繼續進行測量工作，保證了測量工作的效率。

1.2.4 全天 24 h不停歇作業

GPS-RTK技術不僅能夠在極遠的距離下進行測量，還能夠全天24 h不停歇作業，彌補了傳統技術需要大量人力、物力資源的不足，提高了整體的測量效率。當完成基礎的設置之后，所有的流程只需要一個專業人員就可以全部完成。還有些基準站在基礎設置完成之后，為了將效率再次提升，還設置了多個流動站。大量實踐表明，在保證用戶的使用水平和采用方式正確的基礎上，GPS設備、RTK設備及測量環境對GPS-RTK技術的精準測量都會起到至關重要的作用。

2 GPS-RTK技術的實際應用

2.1 在山區煤礦中建立控制網

在實際中運用GPS-RTK技術進行測量時，可以逐一解決無法實時定位、測量密度不均、流程復雜等運用傳統測量技術無法解決的問題，為山區煤礦的作業間接地節省了人力、物力和財力資源，在極大程度上提高了工作效率。大量資料顯示，在山區煤礦中布置控制網時，由于復雜的地貌和障礙物等的遮擋，原有的2個坐標系控制點均勻加密成2倍以上，精度達到了2.2 mm以上，高度更是在10.0 mm以上，高標準的控制網精度直接達到了山區煤礦的要求。所以這一技術的應用不僅能夠提高在山區煤礦中建立控制網的精度，達到傳統測量無法達到的指標，還能夠節約大量的人力、物力等資源，既省時省力，又能夠保證資源的合理利用。

2.2 求取參數坐標，測點放樣

在GPS-RTK技術的實際應用中，地理位置不同，應用方式也不盡相同。由于山區的地形較為復雜，相比于平原地區，這樣的地勢地貌讓觀測站的布設難度變得更大，而GPS-RTK技術的出現有效地解決了這一問題。在實際觀測時，專業人員只要將觀測點的坐標準確地輸入到GPS-RTK手簿上，就可以在最短的時間內根據提示信息找到真實的地理位置。若找到的地理位置恰巧在水里或是地勢較為崎嶇的地方，比如懸崖邊等不能架設基準站的特殊位置，則可以根據實際的地理情況，將設計坐標調整到適當的位置，并將新的坐標點位置信息存為新的記錄，以便于以后重新設計建設觀測站。

2.3 觀測

現如今，與傳統的測量技術相比而言，GPS-RTK技術已經是一種較為先進的測量技術，但這一技術的應用范圍僅限于衛星信號能夠覆蓋的地域，而對于一些衛星信號無法覆蓋或者衛星信號不正常的地域，這一技術的應用就會受到一定的限制。一般較為隱蔽的區域或者森林密集的地區，都是無法搜索到衛星信號的地方，這時，就需要一種設備——全站儀，來配合GPS-RTK技術進行觀測。全站儀這一設備能夠對GPS-RTK技術的盲點區域進行觀測，在實際觀測時，可以在GPS-RTK的幫助下將盲點區域相鄰的2個觀測點作為全站儀的設立處，對信號失鎖區域進行實時的監控，從而保證山區煤礦的測繪與測設工作能夠順利地開展。

3 結束語

綜上所述，自我國進入21世紀以來，經濟發展逐漸加入世界強國行列，社會發展也在不斷進步，科學技術的應用范圍越來越廣。GPS-RTK技術的出現惠及我國現階段的各個領域，在實現實時動態的測量功能之后，我國的測量工作者所承受的壓力逐步減輕，測量精準度和準確率也在逐步上升，在開展高難度的測量工作時，測量工作者的工作效率也得到了提升，既節省了我國的人力、物力和財力資源，又在極大程度上促進了我國經濟的發展。

［1］ 董會鵬.GPS-RTK在山區煤礦測繪與測設中的應用［J］.中小企業管理與科技，2014，34（27）：208-209.

［2］ 石巖.GPS-RTK在山區煤礦測繪與測設中的應用評價［J］.科技資訊，2015，23（16）：64.

［3］ 王剛，郭廣禮，李伶.GPS-RTK在山區煤礦測繪與測設中的應用［J］.中國礦山工程，2011，45（2）：41-44.