GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用

■夏登權(quán)

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊新疆昌吉831100）

GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用

■夏登權(quán)

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊新疆昌吉831100）

GPS-RTK作為一項測量技術(shù)被開發(fā)與廣泛應(yīng)用時表現(xiàn)出其技術(shù)優(yōu)勢與特點。在進行礦山的回測問題上，GPS-RTK技術(shù)作為一種新型的檢測技術(shù)，應(yīng)當對其原理與測量方面進行深刻的認識與研究。以此，促進相關(guān)工程建設(shè)的發(fā)展。本文將主要介紹GPS-RTK技術(shù)的基本原理,并對其在礦山測繪中的應(yīng)用進行分析與探索,對實際應(yīng)用過程中運到的問題提出有益的對策。

GPS-RTK 礦山 測繪

測繪學(xué)是研究地理信息的獲取、處理、描述和應(yīng)用的一門科學(xué)。其內(nèi)容包括：研究測定、描述地球的形狀、大小、重力場、地表形態(tài)以及它們的各種變化，確定自然和人工物體、人工設(shè)施的空間位置及屬性，制成各種地圖和建立有關(guān)信息系統(tǒng)?，F(xiàn)代測繪學(xué)的技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在各個學(xué)科的建設(shè)中。測繪學(xué)最原始的定義是測量與繪圖，它實際上是測量與地圖制圖兩門學(xué)科的融合，隨著社會需求的不斷擴展，測繪學(xué)的分支也越來越多，形成了不同的測量專業(yè)。傳統(tǒng)的測繪學(xué)才被賦予如此新穎和廣泛的內(nèi)容與任務(wù)，成為聯(lián)系現(xiàn)代生產(chǎn)眾多領(lǐng)域的重要學(xué)科，表達出了測繪學(xué)科無限的發(fā)展空間和廣闊的應(yīng)用。

1 GPS-RTK技術(shù)的基本原理

GPS-RTK技術(shù)又被稱為載波相位差分技術(shù),即該技術(shù)是采用相位差分法來進行測量的一種技術(shù)。其主要是以WGS-84坐標為基礎(chǔ)的全球通用的一種測繪技術(shù),利用實時處理基準站和流動站的載波相位觀測值的差分方法來進行測量。RTK的主要技術(shù)是數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。在測量過程中GPS-RTK技術(shù)定位主要是要求基準站接收機將觀測到的載波相位觀測值和基準站坐標等數(shù)據(jù)通過通信鏈傳送給流動站的接收機,然后流動站將接受到的數(shù)據(jù)結(jié)合通過GPS技術(shù)觀測到的數(shù)據(jù)進行一個差分觀測值的實時處理,從而求出精確的定位結(jié)果。

2 GPS-RTK技術(shù)的特點

GPS-RTK技術(shù)在流動站內(nèi)部設(shè)立了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠及時、有效地整合處理搜集來的數(shù)據(jù)，省去了大量的中間環(huán)節(jié)，節(jié)省了時間，提高了工作效率。GPS-RTK技術(shù)的測量精度比較高，能夠達到厘米級別，滿足了相關(guān)工作對測繪精度的要求。同時，GPS-RTK技術(shù)還具有實時測繪功能，能夠全天候24 h監(jiān)測，并能現(xiàn)場核對數(shù)據(jù)，這是傳統(tǒng)技術(shù)所不可能達到的。另外，它還可以在惡劣的環(huán)境中完成測量工作，得到全方位的測量數(shù)據(jù)，這也是傳統(tǒng)測量技術(shù)不可能做到的。GPS-RTK技術(shù)在完成基礎(chǔ)設(shè)置后，只需要一個人便可以操作整個系統(tǒng)，節(jié)省了大量的人力、物力和財力。

3 GPS-RTK技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成

3.1 GPS接收機

通過GPS-RTK技術(shù)測量的數(shù)據(jù)具有精確到厘米級的特性，為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，可使用雙頻觀測。在基準站與流動站均使用雙頻GPS接收機的設(shè)備，從而保證基準站的采樣率與流動站的采樣率保持一致。

3.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

由基準站發(fā)射無線電的裝置以及有流動站接受無線電的裝置共同組成了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，并根據(jù)基準站與流動站之間的距離、數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫约爸苓叺沫h(huán)境情況來選擇發(fā)射和接受裝置的功率與頻率。

3.3 軟件處理系統(tǒng)

GPS-RTK技術(shù)的軟件處理系統(tǒng)具有高效的數(shù)據(jù)處理能力，將觀測數(shù)據(jù)進行有效的比較和處理，確保了數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。

4 GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的優(yōu)勢

4.1 高效率

傳統(tǒng)的GPS測量法是一種靜態(tài)的測量技術(shù)，在實際的測量過程中常會用到較多的工作儀器，同時具有較長的數(shù)據(jù)反饋時間，最后經(jīng)測量得到的數(shù)據(jù)結(jié)果還須經(jīng)計算機解析，從而帶來了測量的低效性。而GPS-RTK技術(shù)只需要在礦山搭建幾處基準站點和流動站點，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間比較迅速，僅需幾秒即可在普通的電磁環(huán)境下獲得一個點的坐標。由于RTK技術(shù)本身具備數(shù)據(jù)處理的功能，測量時無需專門納入計算機進行數(shù)據(jù)處理，節(jié)省了數(shù)據(jù)處理的時間。一般情況下，僅需在4千米為半徑的測區(qū)內(nèi)建立幾處站點即可完成精確的測量。這種技術(shù)無需進行多次“搬站”，所需工作人員也不多，因此完美的克服了傳統(tǒng)測量方法的缺陷。從以上幾處分析可知，GPS-RTK技術(shù)具有較高的工作效率。

4.2 定位精準

GPS-RTK技術(shù)對于數(shù)據(jù)的處理安全可靠，在實際測量工作中將平面和高程均精確到厘米級，未出現(xiàn)誤差的積累情況。

4.3 操作簡單

礦山測量若采用GPS-RTK技術(shù)，只需進行測量站點的搭建以及站點的簡單設(shè)置等程序。GPS-RTK技術(shù)具有高效的數(shù)據(jù)采集、存儲、處理以及輸出等功能，同時該系統(tǒng)可與其他測量儀器和計算機擁有較便捷的通信功能，測繪人員調(diào)制好站點的基本設(shè)置后即可邊走邊獲得坐標數(shù)據(jù)。

4.4 自動化處理

在使用GPS-RTK技術(shù)進行礦山的測量時，流動站利用軟件控制系統(tǒng)進行自動化的數(shù)據(jù)處理，無需大量的人力干預(yù)來完成完整的測量工作。因此GPS-RTK技術(shù)可減少人力的投入，從而有效的控制人為操作中出現(xiàn)的測量誤差，也可簡化數(shù)據(jù)處理流程，具有高度集成化的特性。

5 結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷進步，社會生產(chǎn)力的不斷提高，越來越先進的礦山測量技術(shù)將不斷的應(yīng)用到實際生產(chǎn)生活中來。先進的現(xiàn)代數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的推廣和應(yīng)用，一方面需要礦業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對于測量工作重視程度的提高，能夠及時的引進礦山測量的新技術(shù)，不斷地開拓進??；另一方面還需要加強廣大第一線測量人員的專業(yè)技術(shù)水平的培養(yǎng)，能夠及時的讓礦山測量人員了解和掌握新的先進科學(xué)技術(shù)，使這些新技術(shù)能夠在礦山測量方面發(fā)揮最大的功效，只有擁有高素質(zhì)的測量人員和先進的測量技術(shù)，我國的礦山測量才會更上一個臺階。礦山測量技術(shù)水平的提高為礦山的有效開發(fā)及礦山的安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，現(xiàn)代化測量技術(shù)在礦山測量的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)管理工作與礦山建設(shè)中的重點。因此，先進的數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中得到越來越多的重視，未來礦山測量新技術(shù)將會不斷發(fā)展。

[1]呂彩忠，李煒，廖小輝.GPS測量在公路控制網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用 [J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012（2）.

[2]孫志,尹少軍.GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用 [J].中國科技縱橫,2011(12):3.

[3]張忠.基于GPS-RTK的礦山地形工程測量方法研究 [J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010(7):99～100.

TD1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-215-1