RTK技術(shù)在礦區(qū)測量中的有效運用

摘要：目前RTK測量技術(shù)，因為其作業(yè)精度高以及效率高等明顯優(yōu)勢，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中。本文通過分析RTK技術(shù)的工作原理、影響其精準度的因素、優(yōu)越性，闡述其在礦區(qū)測量中的有效運用。

關(guān)鍵詞：RTK技術(shù);精準度;優(yōu)越性;礦區(qū)測量

隨著GPS技術(shù)的迅速發(fā)展，RTK（Real"Time"Kinematic，簡稱RTK）也日益發(fā)展成熟，RTK測量技術(shù)操作簡單，它不僅有全天候、高精度等特點，而且它還可以提供測站點的三維定位結(jié)果。通過分析其工作原理、優(yōu)越性以及影響其精準度的各種因素，能夠迅速使其在礦區(qū)測量中有效運用。

一、RTK技術(shù)工作原理

RTK測量技術(shù)至少需要2臺同時工作的GPS接收機，1臺放置在基準站，另1臺放置在流動站，用載波相位差分技術(shù)處理這兩個測站載波相位觀測量產(chǎn)生的差分。放在基準站的接收機通常放置在一個已知或未知點上，用基準站的系統(tǒng)采集來自可用衛(wèi)星發(fā)射的原始數(shù)據(jù)，然后由串行端口送至正在等待命令的無線電發(fā)射機，發(fā)射機接受到數(shù)據(jù)后對數(shù)據(jù)進行廣播，由放置在流動電臺的接收發(fā)來的所有GPS原始數(shù)據(jù)信息，然后將收到的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過串口轉(zhuǎn)發(fā)到流動站的接收機。同時，流動站放置的GPS接收機會在它所在的位置采集本機的原始數(shù)據(jù)。這樣，就將放置在基準站GPS接收機和放置在流動站的GPS接收機的原始數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯集起來，使流動站的接收機進行處理，進而計算出這2個接收機之間的基線向量，而且是精確到厘米。根據(jù)這個工作原理，工作人員就可攜帶流動站系統(tǒng)在要測量區(qū)域內(nèi)快速準確地進行定位測量、地形測量等其它工作。

二、影響RTK技術(shù)的主要因素

（一）基準站的選擇

RTK基準站的選擇是測量技術(shù)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要成功實施RTK測量，選擇合適的站點來安置基準站系統(tǒng)是非常必要的，如果基準站位置選擇不好，流動站無法接收到基準站電臺的新號，則RTK就不能正常工作[1]。除了上述條件之外，在RTK測量中，隨著基準站中間的距離增加，流動站也會增多，長此以往，就會增加初始化時間，降低精確度。

（二）參數(shù)的轉(zhuǎn)換

RTK測量技術(shù)的坐標系統(tǒng)是WGS-84，這與其他系統(tǒng)有不同之處，然而在實際工作中需要的是1954北京坐標系。這兩個系統(tǒng)因為橢球體定位的參數(shù)不同，存在很大區(qū)別。在礦區(qū)測量中，有時可能差幾百米，也有可能會出現(xiàn)方向旋轉(zhuǎn)。在礦區(qū)測量的實際工作中，應(yīng)該對轉(zhuǎn)換參數(shù)進行測定，以免誤差大造成測量結(jié)果的偏差。

（三）設(shè)備使用人及儀器設(shè)備

RTK測量設(shè)備的不同，會導(dǎo)致儀器性能、抗干擾能力等因素影響其測量的精度。設(shè)備使用者素質(zhì)并不是統(tǒng)一的，在操作時，要保證作業(yè)人員的技術(shù)水平，盡量增加他們的工作經(jīng)驗，提高他們處理問題的能力[2]，防止出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的失誤。應(yīng)該對設(shè)備使用人進行技術(shù)培訓(xùn)，提高工作效率，得到精確數(shù)據(jù)。

三、RTK技術(shù)的優(yōu)越性

（一）不受外界因素影響

工作人員不用擔(dān)心天氣、氣候等因素的影響，基準站和流動站之間，不需要進行通視，可以進行全天候的測量工作，為后續(xù)工作節(jié)省大量時間。相比于傳統(tǒng)的測量方法，RTK技術(shù)幾乎不受能見度以及光學(xué)通視等因素影響，在傳統(tǒng)測量不易順利進行的地區(qū)，RTK技術(shù)就可進行測量、放樣。

（二）工作效率高

有關(guān)資料顯示，RTK測量技術(shù)的工作效率要比傳統(tǒng)測量技術(shù)高2-4倍。RTK測量技術(shù)在普遍情況下，只需要一個工作人員就可以了，而且速度快，工作效率相應(yīng)提高，相對應(yīng)的節(jié)省了工作時間以及費用。RTK系統(tǒng)內(nèi)有電子手簿，測量坐標與高程可以隨時將一些模糊值的固定狀況以及點位精準度等情況調(diào)用，原始數(shù)據(jù)的輸入、存儲處理等能力強。手簿內(nèi)還有一些測量工具，便于測量人員使用。

（三）測量精準度高

在RTK規(guī)定的工作半徑范圍內(nèi)，并且滿足其基本的要求，其測量的精度就可以達到厘米級別，這是傳統(tǒng)測量所做不到的。而且傳統(tǒng)測量方法，可能還會造成誤差，誤差的傳遞和積累。RTK測量技術(shù)，精準度高，誤差互相不影響，不會傳遞，也不逐次累計。

（四）便于攜帶及操作

RTK流動站設(shè)備相對較輕，方便工作人員攜帶，即使在山區(qū)也能可以順利同行，這對于實施傳統(tǒng)測量比較困難地區(qū)非常重要。除此之外，在RTK工作簿內(nèi)有中文菜單，一般工作人員參照說明就可以順利掌握，熟練進行操作，能非常方便的與計算機以及其它測量儀器進行通信。

四、RTK技術(shù)在礦區(qū)測量中的有效運用

（一）RTK技術(shù)在礦區(qū)地形測繪中的應(yīng)用

一般情況下，礦區(qū)地形測繪要根據(jù)控制點加密圖根的控制點，繼而在控制點與圖根的控制點通過經(jīng)緯儀測圖法、平板儀測圖法來進行地形的測繪。最近幾年，雖然在采用地物編碼的方法時用到全站儀以及電子手簿，有時會用到測圖軟件，用其來進行地形測繪。這些技術(shù)都要求測站點與被測周圍地物地貌可以通視，操作人員也必須要2個人甚至3個人。但采用RTK技術(shù)就不一樣了，只用1個工作人員背著儀器，在要測量的地點呆幾秒鐘，輸入特征代碼，然后用電子手簿進行記錄，在精準度符合要求的條件下，將1個區(qū)域內(nèi)的地形地物點位完全測定后，外加專業(yè)的測圖軟件就可以輸出地形圖了。RTK技術(shù)不用各點之間相互通視，需要人數(shù)少，這極大提高了地形測繪的工作效率。

（二）RTK技術(shù)在礦區(qū)工程測量中的應(yīng)用

礦區(qū)工程測量是測量中的一項重要工作，但是一直是一個比較難解決的問題。由于工作區(qū)大部分是山地、高山地，通視條件比較差。大部分地區(qū)都是普查工作，很少有專門加密測量控制網(wǎng)。即便進行測量，為了能夠順利進行測量工作，還必須要與國家網(wǎng)聯(lián)測量，投入大量工作人員、費用，即使使用1954北京坐標系也是相當(dāng)困難的。但是，使用RTK測量技術(shù)很容易就可以做到，只要在礦區(qū)找到國家的控制點，用GPS"RTK直接觀測后取整個礦區(qū)的基準轉(zhuǎn)換參數(shù)[3]。使用獲得的基準轉(zhuǎn)換參數(shù)，在礦區(qū)某個已知點，放置一臺接收機作為基準站，工作人員背著流動站，在待測定的工程位置呆幾分鐘，輸入工程編號，通過電子手簿進行記錄，就完全能夠測量出該工程點的坐標、高程。

（三）RTK技術(shù)在礦區(qū)地形控制測量中的應(yīng)用

一般測量方法都會要求各控制點的通視，像是三角測量、導(dǎo)線測量，就算這樣，他們的測量精準度也不夠，造成工作費力、費時。傳統(tǒng)測量方法，事后必須做部分補充工作。第一要對數(shù)據(jù)進行處理，第二，要有相當(dāng)準確的定位，如果發(fā)現(xiàn)精度不達標，就必須返工測量。RTK技術(shù)不用做后續(xù)工作，節(jié)省了時間以及不必要的物資浪費，用RTK進行測量不用通視，就可精準的知道結(jié)果，而且結(jié)果存在誤差很小，因為它不受外界影響，這就提高了工作效率，使結(jié)果達到厘米級別的精準度。

結(jié)語

綜合以上論述，RTK技術(shù)具有全天候、精準度高、操作簡便等優(yōu)勢，可在作業(yè)現(xiàn)場實時提供點位坐標及精度，隨時監(jiān)控所測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，當(dāng)達到精度后再進行采集，避免了返工。非常實用于礦區(qū)測量，所以RTK技術(shù)在礦區(qū)測量中有著廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻：

[1]張建華，張燦榮，周江.RTK技術(shù)在礦區(qū)測量中的應(yīng)用[J].地礦測繪，2007，02：39-40.

[2]張維寬，高云.礦區(qū)工程測量中GPSRTK技術(shù)的應(yīng)用分析[J].電子測試，2013，05：105+112.

[3]吳曉紅.GPS"RTK技術(shù)在礦區(qū)測量工作中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2010，04：145-147.

[4]杜繼宗.淺談RT在礦區(qū)測量中的應(yīng)用[J].中國煤炭地質(zhì)，2009，11：77-78+85.