GPS—RTK技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用探討

馬健

摘要：科技帶動生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，在科技發(fā)展的今天，GPS應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，在礦山測量中也逐漸應(yīng)用到了GPS技術(shù)。GPS-RTK技術(shù)就是全球衛(wèi)星實(shí)時動態(tài)定位技術(shù)。這也是在普通GPS定位系統(tǒng)上取得的新的突破。GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用不到加快了礦山測量的效率，還提高了測量的精準(zhǔn)度。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；礦山測量；應(yīng)用

礦山測量一直都是費(fèi)時費(fèi)力準(zhǔn)確率低的工作，在進(jìn)行礦山測量的時候通常都會使用定位技術(shù)，但是以前在沒有GPS—RTK技術(shù)的時候，礦山測量的結(jié)果誤差大，操作過程麻煩，并且測量結(jié)果受其他因素的影響較大。在GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用以后就很好的解決了這些問題。

一、GPS-RTK系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)構(gòu)成

1、GPS-RTK系統(tǒng)的工作原理。GPS-RTK系統(tǒng)在工作的時候首先會建立起來無線數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，通過無線數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的建立來保證實(shí)時測量準(zhǔn)確度。首先將準(zhǔn)度比較高的首級控制點(diǎn)定為本次測量的基準(zhǔn)點(diǎn)，并且在基準(zhǔn)點(diǎn)放置一臺接收機(jī)作為接受數(shù)據(jù)的參考點(diǎn)。然后衛(wèi)星對流動站和參考點(diǎn)不斷的進(jìn)行測量，流動站既接收衛(wèi)星的數(shù)據(jù)也對參考點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，然后流動站通過計算就可得到準(zhǔn)確的坐標(biāo)。測量人員就可以根據(jù)測量的精度而確定觀測的時間，從而提高工作效率。

2、GPS-RTK系統(tǒng)構(gòu)成。GPS-RTK系統(tǒng)主要由GPS接收設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。軟件處理系統(tǒng)構(gòu)成。對于GPS接收設(shè)備，主要是在基準(zhǔn)點(diǎn)和流動站上，在進(jìn)行測量的時候GPS接收設(shè)備不斷的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，為測量提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是整個測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈，其主要是由基準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)出的信號由流動站的接收器接收。在進(jìn)行信號的發(fā)射與接收的過程中，一定要考慮山體、環(huán)境等各方面的影響因素，確保數(shù)據(jù)能夠完整的進(jìn)行傳輸與接收，為整個測量過程提供有安全有效的數(shù)據(jù)傳輸。軟件系統(tǒng)在整個系統(tǒng)當(dāng)中起著至關(guān)重要的作用，軟件系統(tǒng)能夠快速將測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后得出準(zhǔn)確的計算結(jié)果。

二、GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

1、GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行測量的時候可以對具體的測量位置進(jìn)行觀察，而且還能有效提高測量的精準(zhǔn)度。而且在測量的時候不會受到天氣和氣溫變化影響，全天候二十四小時都可以進(jìn)行測量。因?yàn)樵跍y量的時候只有基準(zhǔn)站和流動站，不需要增加其他站點(diǎn)，所以在測量的時候可以大大加快測量速度。并且在測量的時候?qū)υO(shè)備的操作極其簡單，測量的時候可以實(shí)時通訊，減少了人力物力財力的投入，由于步驟較少，所以就使的操作步驟減少，降低了操作錯誤而產(chǎn)生錯誤的幾率。相對于傳統(tǒng)的測量方法，能夠適應(yīng)更多復(fù)雜的環(huán)境，減少了因?yàn)榄h(huán)境限制而導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確的情況。

2、GPS-RTK技術(shù)的缺點(diǎn)。因?yàn)槊總€控制點(diǎn)的測量都是獨(dú)立完成的，所以在每次使用以前都要對儀器進(jìn)行校驗(yàn)，設(shè)置儀器的各項(xiàng)參數(shù)，將參數(shù)設(shè)置成規(guī)定的參數(shù)。儀器在使用的時候一定要注意運(yùn)行狀態(tài)，防止因?yàn)閮x器停止運(yùn)行導(dǎo)致測量誤差的產(chǎn)生。在測量完畢以后要和已知的測量值進(jìn)行對比，確定測量結(jié)果的準(zhǔn)確。GPS-RTK系統(tǒng)在工作的時候高程轉(zhuǎn)換對精度也會產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，在進(jìn)行測量的時候?qū)０胃叱剔D(zhuǎn)換的時候有一定難度。并且受衛(wèi)星穩(wěn)定性的影響也是相當(dāng)大，因?yàn)樾l(wèi)星衛(wèi)星高度截止角選擇的不合適，這就導(dǎo)致計算時產(chǎn)生較大的誤差。影響數(shù)據(jù)計算的結(jié)果。

三、GPS-RTK系統(tǒng)在礦山中的具體應(yīng)用

1、測量礦山地形形變

礦區(qū)地形是否變化會直接影響礦區(qū)人們的生活。通過GPS-RTK技術(shù)對礦山的整體測量就能夠計算出礦上形變量的多少。在進(jìn)行測量的時候，定期對地面的某一點(diǎn)的水平和海拔進(jìn)行測量，然后將長期測量的結(jié)果進(jìn)行對比研究，計算出這一位置的下沉量和移動距離。最常用的方法就是利用基準(zhǔn)點(diǎn)和觀測點(diǎn)，嚴(yán)格的進(jìn)行規(guī)劃，構(gòu)成整個礦山監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。然后通過各種儀器對整個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方面的測量，最后將測量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成各項(xiàng)參數(shù)，然后定期對監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測量，對比測量的參數(shù)得出礦山形變的多少。

2、測量礦區(qū)工程建設(shè)。因?yàn)镚PS-RTK技術(shù)可以得到整個礦山的三位立體圖形，而且對整個礦山的測量又相對簡單，所以GPS-RTK技術(shù)又極其廣泛的應(yīng)用到礦區(qū)工程建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中。在進(jìn)行工程項(xiàng)目建設(shè)的時候，對數(shù)據(jù)的要求也是極為嚴(yán)格的，這就發(fā)揮了GPS-RTK技術(shù)測量準(zhǔn)確的特點(diǎn)，GPS-RTK技術(shù)不但能夠測量到工程建設(shè)時需要的重要數(shù)據(jù)，還能夠?qū)⒌V山完整圖形展現(xiàn)出來，從而在圖形當(dāng)中得到更多的實(shí)用信息，為工程建設(shè)提供保障。

3、礦區(qū)控制網(wǎng)的建設(shè)和使用。相對于傳統(tǒng)測量方式，GPS-RTK技術(shù)不但能夠精確的對所需數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，還能保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在對礦山控制網(wǎng)進(jìn)行布置的時候，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)能夠減少布置時產(chǎn)生的誤差，提高礦區(qū)控制網(wǎng)的整體準(zhǔn)確性。礦區(qū)控制網(wǎng)的建設(shè)能夠?qū)ΦV山的穩(wěn)定進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)不利因素，并且能夠提前對不利因素進(jìn)行處理，防止更大事故的產(chǎn)生。

4、礦山工程測量。礦山的工程測量是極其重要的的測量內(nèi)容，然而地形的限制導(dǎo)致普通測量工作無法完成這一工作，只能進(jìn)行簡單的測量工作。但是對于GPS-RTK測量技術(shù)來說，測量整個礦山就容易的多。主要方法就是在山區(qū)找到合適的控制點(diǎn)，在合適的位置安裝GPS接收機(jī)，安裝GPS以后基準(zhǔn)點(diǎn)就變成了基準(zhǔn)站，然后就可以對測量出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。在數(shù)據(jù)測量出來以后就對數(shù)據(jù)核實(shí)，確保數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確無誤，然后將測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)。

結(jié)束語：GPS-RTK技術(shù)在礦山上的應(yīng)用不但簡化了礦上測量過程中的勞動強(qiáng)度，也使礦上測量的精度大大得到了提高。并且在測量的時候節(jié)省了大量的人力物力投入，使成本減少。由于精度的提高，使礦山開發(fā)更加科學(xué)化。GPS-RTK技術(shù)也是存在缺陷的，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，GPS-RTK技術(shù)會逐漸的被完善，在以后礦山的測量工作中發(fā)揮更大的作用，更好的為礦山測量提供幫助。