RTK与全站仪在矿山测量中的互补应用

张 朋 鲁连喜 赵书远

（铁法煤业〈集团〉有限责任公司 晓南矿，辽宁 铁岭 112700）

0 概述

随着地质勘探与矿山开采的日益规范，矿山测量的作用显得越来越重要了。全球定位系统 （GPS）技术的快速发展，RTK （Real Time Kinematic）测量技术也日益成熟，RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK测量技术以其精度高、实时性和高效性，在矿山测量中的应用越来越广。

1 RTK的应用

1.1 RTK 技术概述

实时动态（RTK）测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，其基本思想是：在基准站上设置1台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站。在用户站上GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时地判定解算结果是否成功，从而减少冗余观测量，缩短观测时间。

RTK测量系统一般由GPS接收设备、数据传输设备、软件系统组成。据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。

软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能。

RTK测量技术除具有GPS测量的优点外，同时具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点，因此可以提高生产效率。实时动态定位如采用快速静态测量模式，在15km范围内，其定位精度可达1～2cm，可用于城市的控制测量。RTK测量系统的开发成功，为GPS测量工作的可靠性和高效率提供了保障，这对GPS测量技术的发展和普及，具有重要的现实意义。

1.2 RTK 技术的应用

1.2.1 控制测量

为满足地质勘探与矿山开采的需要，矿山控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，,如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但数据采集时间长，还需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。

1.2.2 像控点测量

像控点测量是航空摄影测量外业主要工作之一，传统的方法要布设大量的导线来测量部分平高点，内业再空三加密。采用RTK技术测量，只需在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站（若测区内或测区附近无高等级控制点，可先加密），流动站直接测量各像控点的平面坐标和高程，,对不易设站的像控点，可采用手簿提供的交会法等间接的方法测量。像控点的精度要求对于RTK量来说是不难达到的。与传统作业相比较，它不需要逐级布设控制点；与静态GPS测量相比，缩短了作业时间，因而大大提高了作业效率，功效至少提高3～5倍。

1.2.3 线路中线定线

RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，,即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，,直到误差小于设定的为止。

1.2.4 建筑物规划放线

建筑物规划放线，线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。使用RTK进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系，对于短边，其相对关系较难满足。在放样的同时，需要注意的是测量点位的收敛精度，,如果点位收敛精度不高的情况下，,强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下，用RTK进行规划放线一般能满足要求。

1.2.5 用地测量

在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。

1.2.6 其他方面测量

RTK技术还可用于地形测量、水域测量、管线测量、房产测量等方面。用RTK测图，可不用布设图根控制，仅依据少量的基准点，即可直接测定地形地物点坐标，,如果用专业测图软件，通过电子手簿记录即可实现数字化测图。在水下地形测量，RTK能自动导航和按距离或时间间隔自动采点，只要将天线高量至水面，,加水深改正后，即可高精度的实时测定水下地形点的三维坐标，由专业软件成图。

1.2.7 小结

RTK在控制测量以及施工放样中有着广泛的运用，,与传统测量仪器相比，具有省时、省工且精度高等特点，在进行测量时，主要应注意基准站的选择要在比较中心、空间开阔的至高点上，且周围无磁场的影响，这样流动站接收的信号好。但其在矿山测量中的应用还是有一定的限制。例如，,破碎地带、难以逾越地带、无卫星信号地带，RTK就无法采集到测量数据。

1.3 全站仪的应用

全站仪是一种常规的测量仪器，上世纪90年代被广泛地使用。随着RTK的普遍使用，全站仪的作用亦变得越来越小了。但是，,在矿山测量中，象破碎地带、难以逾越地带、无卫星信号地带，RTK无法采集到测量数据的地方，全站仪就能很好地投入使用，以弥补RTK工作中带来的不便。

2 总结

RTK与全站仪在矿山测量中的互补应用，,不仅有效地解决了各自工作中的不足，而且大大地提高了工作效率，降低了测量工作者的劳动强度，,更好地为矿山生产服务。

[1]乔仰文.GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用[M].教育科学出版社,2003.

[2]李战宏.矿山测量技术[M].煤炭工业出版社,2005.