基于RTK技術在礦山地形測量方法中的研究

劉 奇

（廣東省冶金建筑設計研究院有限公司，廣東 廣州 510080）

我國能源結構復雜，其中對于礦山的開采對我國整體資源的掌握都是十分重要的。RTK技術的推廣，極大的改善了礦山開采在地形測量方面的艱難處境。由于GPS特有的全球衛星定位技術和RKT技術的實時動態測量特性，使礦山地形的工程測量效率和質量得到了極大的提高。所以，為了更好的運用這項技術，RTK技術在礦山地形測量方法的研究也成為了目前的主流研究問題。

1 RTK技術的介紹

RTK技術是建立在實時處理兩個測站的載波相位基礎上的，它能實時提供觀測點的三維坐標，并達到厘米級的高精度，一種常用的GPS測量方法。以前的靜態、快速靜態都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度。整個RTK測量系統在進行測量工作時需要衛星定位的信息接收，對接受的衛星信息進行數據傳輸，同時通過具體的計算機系統軟件對信息數據進行整理。具體的測量過程是：通過GPS衛星信號接受器對衛星進行連續觀察與檢測，然后將觀測到的信息通過相應的無線電傳輸設備進行實時的傳輸，傳輸到流動站后，將接受到的數據和傳輸來的信息進行分析處理，最終推算出所測量的地形位置。在測量技術的特點上，RTK技術能夠通過專門的信息處理傳輸系統將所觀測到采集到的數據信息直接傳輸給整個系統的控制臺，然后控制臺通過相應的控制算法將所傳輸的信息數據進行分析整理計算，最后推算出測量位置的具體坐標緯度信息，測量結果更可精確到厘米級。同時相比于傳統的測量方法技術而言,RTK技術所具有的特性是它的實時動態特性，它可以隨著測量位置的變化而變化，實時的測出測量點的位置。這種實時跟隨測量點動態變化的特性能夠極大的提高整體測量工程的質量和效率，后續工程的順利進行提供了便利。

2 RTK技術在礦山地形測量中的作業流程

（1）測量工程前的準備。在利用RTK技術進行測量任務時，要先做好測量前的工程準備。第一步就是對測量工程中涉及到的數據參數進行轉換求值。首先要選取一個基準點A作為以后的基點的參照點。在基準點A處建立GPS基準站，然后根據它的要求設置好與它對應的坐標系，投影參數，差分電文數據格式，發射間隔和最大衛星使用數等數據信息。設置完畢這些數據后，在關閉轉換參數和七參數后，求測出基準點A的84坐標信息。然后以A為參照，用同樣的方法選取一個基準點B并以同樣方法求出它的84坐標信息，最后根據這兩點，求算出轉換參數的數值。在完成參數的轉換和求值后，接下來我們要正式建立新的測量任務，設置好坐標系，投影參數，圖定義等相關信息，最后在建立好的工程測量任務欄中導入測量范圍線。

（2）測量區域內的參數轉換。在進行測量工作時，需要建立一個合理的WGS-84坐標系。而礦山地形區域在地理結構上本就擁有一個屬于自己的坐標系。所以在進行測量時，面對兩個不同來體現礦山地形位置的坐標系，我們不能因此而互相混淆，需要能夠合理的將兩種坐標體系做到互相轉換。而在坐標系轉換過程中就必須涉及到不同參數的相互轉換與求值問題。而且不僅僅如此，由于礦山地形各個位置信息的不同和變化，意味著整個測量過程將更有難度，不只精度要求更高，同時對測量信息數據的處理和轉換也更難。

所以為了解決這些問題，提高整體的測量質量和效率，我們采用GPS礦山地形三維變形測量網數據處理模型。該數據模型可以良好的對測量區域內兩種坐標系的參數進行轉換，有效的解讀參數轉換問題。

（3）RTK施測。結束完對測量區域的參數轉換后。在測量過程中，對GPS天線位置的設定是必要的。但是在設定過程中依然要考慮到GPS的天線定向誤差問題。由于GPS的基線向量與GPS的天線定位密切相關，所以如何保證天線定向誤差的合理性是我們所必須考慮的問題。對此，在對GPS的天線定位時，我們為了保證天線定向的準確性，應該在之前所建立的不同基測平臺上分別標志出北方向線，然后根據這些確定好的方向線來對GPS天線進行定向，以保證GPS的基線向量準確穩定。雖然兩個坐標系在一定程度上相互影響，相互制約。但是如果有效的將GPS和WGS-84坐標系相結合，不僅可以相互參照，使測量結果更準確，更可以互相修正坐標位置，減少誤差。同時在用GPS技術進行衛星定位測量相關信息數據時，我們可以在計算過程中將這些數據和TGS核心基站的采集數據相聯系，一起進行相關方面的計算。這樣的數據聯合會使最終的計算結果更加穩定與準確。最后我們在利用GPS技術進行衛星定位和位置查詢時，一定要重復多次進行，提高準確性，減少偶然誤差。

3 RTK技術在礦山地形測量方法中的優勢

RTK技術作為一項高新技術，在對礦山地形工程測量過程中有著傳統測量方法所不具備的優勢與特點。

首先，對于出傳統的礦山工程測量方式來講，他的測量手段大多以三角網，導線網等技術手法進行測量。但是由于傳統的這種方法不具備實時動態測量特性，導致它的測量過程十分復雜，測量設備以及相關參數的設置都要需要隨著礦山位置的變化而變化。在整體的測量過程中需要不僅要耗費大量的人物物力和大量的時間，還會導致大量誤差的產生。其次，傳統的測量手法所運用到的靜態測量手段不能實現實時明確對測量定位的精度，設置的相關參數會有錯誤的情況發生。一旦測量完成上交給上級進行監測后，發現設置的不合理，又需要重新返回測量階段重新測量。再者，RTK技術降低了作業條件要求，其技術不要求兩點間滿足光學通視，只要求滿足信號能覆蓋到，因此，和傳統測量相比，RTK技術受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小，在傳統測量看來由于地形復雜、地物障礙而造成的難通視地區，只要滿足RTK的基本工作條件，它也能輕松地進行快速的高精度定位作業。

4 結語

隨著社會的整體發展，對各類工程的工作效率和質量也越來越高。尤其是礦山測量工程作為礦山測繪和開采工作的前提，對其工程的需求越來越高。對此，在科學技術的發展下，我們積極引入RTK技術，它可以成功的與GPS定位技術的其它方法相結合。相比于傳統的測量方法來說，他的動態特性更好，測量精度和測量效率也更高，成功的作為了一項高效的測量技術廣泛的用于礦山地形測量中。