矿山控制测量中GPS—RTK技术测量的应用

董少红

摘要：GPS-RTK技术是一种新兴的矿区测量技术，在当前我国的矿山测量方面具有广泛的应用前景，本文将分析此技术的工作原理和影响，探讨GPS-RTK技术在矿山测量应用中的优越性等，以期能为新时期我国矿山测量工作的有效开展提供有益的参考。

关键词：矿山测量 GPS-RTK技术 应用 影响

在当前的矿山测量工作发展过程中，GPS-RTK技术的应用显著降低了矿山测绘的测量难度，也大幅降低了其工作强度，缩短了测绘时间，一定程度上提高了矿山测绘的精度及准确性，有效推动了新时期我国矿山测绘工作的开展，为后续的决策和开采提供了依据，对于我国的矿业发展具有重要的促进作用。

1 GPS-RTK技术的原理与特点

1.1 原理 作为GPS测量技术的一种，GPS-RTK技术本身具有精确度高及实时性强的优势，使其广泛应用于各个领域。具体说来，GPS-RTK测量仪器主要有三部分，数据传输系统、GPS接收机和相应的软件系统，在具体的应用中，会用到两台接收机，一台作为流动站，另一台则作为基准站的一部分，后者的作用提供原始的坐标，工作时，在收集到所在地的实际数据的基础上，对所得的载波相位数据利用其内部的软件系统，进行差分处理，这样就可以得到测绘地点的详细信息，为后续工作的开展奠定了基础。

综合而言，在矿山测量时，基准站需设立在信号充足的固定位置，进而确保对原始数据有效收集，过后利用其进行载波相位数据的差分计算，在此基础上通过传输系统传送至流动站的接收机，接下来，流动站的GPS接收机也在进行数据搜集，将前述二者的数据统一上传至接收机构，进行完备处理，继而形成了不同GPS接收机之间的基线向量，然后对其和基站内的原始坐标进行计算，即可得到相应地区的测量结果。总体来看，GPS-RTK技术的运用，可以简化矿山测量的难度，可有效减少GPS接收机数量，为使用企业节省了大量的人力物力，是未来矿山-测量工作的发展趋势。

1.2 特点 首先是缩短了测量时间，相比于原始的GPS测量，此技术的运用省略了计算数据处理环节，使得测量的时间缩短了，这样也有利于测量的实时性发展；其次，测量的精度得到了提高，此技术的应用下，使测量达到了厘米级别，为矿山开采提供了更为有效的数据；再次，缩短了数据反馈时间，相比于传统的测量技术，此技术所需要的人力物力更少，拓展了其对测量环境的适应范围，使得相应的测量作业效率得到了提高；最后，基准站和流动站无需通视，此技术的应用过程中，可进行远距离观测，提高了测量的效率，便于测量工作的高质量开展[1-2]。

2 GPS-RTK技术在矿山测量中的应用分析

近年来，随着我国矿山开采规模的逐渐扩大，所在地的地形地表日趋复杂，基于此现状，为了更好地进行矿产开采，很有必要进行严谨高效的矿山测量工作，进而实现对地形的不断修正和重新规划，这时，GPS-RTK技术适时而出，由于其本身具有很多优势，已经广泛应用在了矿区规划建设方面。

2.1 测量矿山地面形变 在矿山开采过程中，矿区的地形是否变化是矿区人民普遍关注的一个重要问题，而测量分析地面形变则可以为矿区地面形变的分析提供重要依据，结合以往的工作经验及GPS-RTK技术的运用来看，实际操作中，先以地面某一点的水平位置和高程为基础，进行定期观测，并对所测得的数据进行对比分析，这样，就可以得到此点的水平位移变化及相对应的下沉值。此外，在常规的测量方法方面，先是建立监测网，其根据矿区地面所设置的观测点和基准点建立，然后对各个测点的高度差用水准仪进行测定，并根据测量数据，对检测网各个点的水平位置和高程进行计算，最后的步骤则是求取矿区转换的参数。

2.2 测量矿区的工程建设 基于其实际运用方面来看，RTK技术在工程放样和定位过程中的应用极为方便，此外，其可以利用自身的监测优势，提供测站点在制定坐标中的三维定位情况，正是由于此方面的优势，使得GPS-RTK技术在矿区建设项目中有着广泛的应用，如正在土地勘测定界、开采灾害防护与检测以及矿区地面建设工程测量、开采沉陷地表岩移动观测等等多个方面。以在矿区设立多个地表岩移观测站为例，具体的实施过程中，先测量各个观测点的二维坐标，根据此过程收集的数据的对比分析，即可得出相应的到测点的水平移动变形数据及其他信息等，可为设立多个地表岩移观测站提供据测依据。

2.3 矿区控制网的建立和使用 在矿区建设工作中的测量环节，常规测量时要求控制点能相互通视，这种需求前提下，因为常规测量固有的精度不准确以及测量工序复杂的特点，使得矿区开采单位不能马上知道测量结果的精度，不利于后續开采工作的高效展开，但是运用GPS-RTK技术进行测量，可以确保矿区开采单位可马上知道实时定位精度及结果，这无疑有效提高了工作的效率。此外，此种技术的应用过程中，可将实时定位的精度细化到厘米级，使得所提供的数据更为精确和实用。GPS-RTK技术在布设矿区控制网的过程中，其所具有的测量精度完全可以适合规范的要求，为后续的便捷作业提供了方便，促进了整个施工的有效进行[3]。

3 GPS-RTK技术在矿山测绘应用的注意事项

3.1 操作的规范性方面 在新时期的矿山测量过程中，对于GPS-RTK技术的应用，还应注重对操作人员的相关培训，确保其业务水平可达到测量要求，不会影响到测量的结果，基于此，应当选用有丰富操作经验的人员，并及时采用抗干扰能力较强的设备，使得测量的全过程严格按照相关工作标准来实施，这样，才能严格测量出最为精确的数据，也才能保证GPS-RTK技术运用的准确性与科学性。

3.2 选择测量基准站方面 从当前的具体实践来看，测量中基准站的选择对于测量的精度有着决定性作用，基于此，为了保证测量的精度和效率，应当选择合适的地点确定测量的基准站，具体实施中，首选是地势较高、环境开阔的地带，还要确保电台覆盖良好，且所在地的四周无明显遮挡物，另外，为了监测中数据的不丢失和不受到破坏，应严格保证其基准站周边200m内为没有无线电发射台及高压电线等。最后，对于基准站具体位置的设定，工作人员应确保其在坐标精确的已知点位上，综合全部位置来看，测量区域的中间地带是最好的选择，这样可有效避免其电台天线的架设位置处于卫星空洞区，便于后续精确的测量。

3.3 测量时间的选择方面 即便新时期的GPS-RTK技术可以进行全天候测量，但结合以往实践看来，测量结果的准确性依旧会受到测量时间的影响，基于此，对于最恰当测量时间的推算，应当按照卫星运行的角度和位置来进行，进而确保GPS接收机的PDOD值小于6，通过这种方式，可有效减少卫星运输过程产生的误差，也只有这样，才能真正意义上提高测量结果的准确度，促进测绘的高效性进行。

4 结束语

综上所述，在新时期的采矿事业发展中，对矿山进行控制测量是必不可少的，本文针对GPS-RTK技术在-矿山测量中的应用情况，在分析其原理及特点的基础上，结合其在矿山测量中的实际运用，分析了其在测量矿山地面地形等使用过程，并探讨了其应用过程中的注意事项，以期能为我国矿山开采工作的有效推进提供有益参考。

参考文献：

[1]董应文.试论GPS-RTK技术在矿山测量中的应用[J].科技致富向导，2014，23：33+37.

[2]李鹏，李燕.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用分析[J].内蒙古煤炭经济，2012，09：81+83.

[3]王刚，郭广礼，王磊.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用研究[J].煤矿现代化，2011，01：89-92.