GPS—RTK技术在矿山测量中的应用研究

庞有国

摘 要：随着科学技术的不断发展，我们在GPS技术的基础上进一步研究了GPS-RTK技术，而且将这种技术应用到矿山测量中，并且取得了很好的效果。但是这毕竟是一种新型的技术，所以在应用的过程中可能还存在一些问题。所以文章则针对GPS-RTK技术在矿山测量中的应用进行研究，提出一些自身的看法。

关键词：GPS-RTK技术；矿山测量；应用

矿山测量是在进行矿山作业前必须要完成的工作，而这份工作完成的好坏直接影响到后续工作的进行。但是矿山测量又是一项十分复杂的工程，因而我们在其中应用了GPS-RTK技术，这不仅仅提高了我们的工作效率，而且还提高了测量的精确度。所以我们要对GPS-RTK技术进行进一步的分析和研究，使其可以发挥更大的作用。

1 GPS-RTK技术的简介

RTK测量技术是一种实时差分的测量技术，它以载波相位观测量为根据进行工作。实时动态测量是指使用GPS接收机来对GPS卫星进行观测，并且将相关的数据通过无线电传输及时发送给用户观测站。同时在用户站上，GPS接收机在接受信息时计算出用户站的三维坐标，而且这种计算的精确度十分高，甚至可以达到厘米级。这样从基准站和用户站两方面来进行监测，我们便可以清楚地了解结果的精确度以及解算结果的质量，进而还可以判定结果的正确性。从而我们可以提高测量的效率和准确度，减少多余的观察。

GPS-RTK技术主要由GPS接收机，数据传输系统以及软件系统三部分组成。在工作的过程中，我们至少要准备两台GPS接收机，在基准站和用户站上都要设立GPS接收机，这样对于提高我们工作的效率和准确度都有很大的帮助。而且当基准站有多个用户时，它的采样率应该和用户采样率的最大值相同。而数据传输设备是由基准站的无线电发射台和用户站的接收机组成的数据链，在实际的工作过程中，我们要根据用户站与基准站之间的距离以及周围环境的特点来调节数据传输设备的频率和功率。而软件系统对于保证测量的正确性和稳定性有很大帮助，软件系统的使用可以快速结算未知数，完成对于结果的评价和分析。

2 GPS-RTK技术的优点

GPS-RTK技术在矿山测量方面具有很大的优势，首先它具有实时性，目前在我国的测量设备中大多不具有这个优势，而且GPS-RTK技术的测量结果具有很高的准确性，甚至可以精确到厘米级。其次GPS-RTK技术的测量效率比较高，根据相关数据的比较，GPS-RTK技术的测量效率甚至是普通测量的4倍。而且GPS-RTK技术的应用在极大程度上节省了人力资源和物力资源，从而增加了企业的利润。同时GPS-RTK技术的测量结果即使在野外工作时也能够及时获得，这就弥补了传统测量一个很大的缺陷。最重要的是GPS-RTK技术的测量不会受到时间的限制，它在全天内都可以完成作业。而且即使在测量的时候遇到一些问题，它也可以在捕获卫星后重新进行工作。在我们完成基站的设置后，甚至只需要一个人便可以完成整个系统的工作，极大地提高了效率。

3 GPS-RTK技术在矿山测量中的应用

3.1 放样工作

在传统的放样工作中，我们需要先控制，再进行碎步的过程。而GPS-RTK的使用需要我们先根据控制点的特点制定相关的测量方案，然后再完成对于控制点的放样工作，但是我们要注意放样工作必须要满足矿区加密控制网精度的要求。这就使得我们必须保证坐标的准确性，而且还要进行足够数量的放样，确定合理的分布范围以及使得各控制点之间具有一定的相互关系。GPS-RTK技术的放样主要包括点放样和线放样两种方式，我们只需要将控制点的坐标输入到相应的电子手簿中，再让工作人员在场地上行走，就可以根据接收器的提示而确定放样点的位置。这样就对我们工作提供了很大的便利，极大提高了我们的工作效率以及测量的准确性。

3.2 矿区工程测量

3.2.1 采剥现状与地形测量。在传统的测量工作中，我们首先需要根据要测量的区域建立一些控制电和图根点，还要将这些点在各种图纸资料上标注出来。虽然随着技术的不断发展，我们的测量设备和方式都有了很大的改进，也为我们的工作提供了便利，但是在实际的工作中，很容易出現由于碎点的拼图不当而不得不重新返工的现象，从而也影响了我们的工作进程和工作效率。而GPS-RTK技术的应用则可以解决这些问题，因为GPS-RTK技术具有测量范围广的特点，所以只要设立一个测量点就可以实现半径为10公里区域的测量要求。这样我们不但可以减少返工现象的出现，还可以减少控制点的转移和重设，从而就可以提高测量的准确度。

3.2.2 土方工程量验收测量。在使用GPS-RTK技术进行采场测量时，工作效率十分高，甚至可以在4秒内完成一个控制点的工作，同时精确度可以达到2厘米到3厘米之间。而且GPS-RTK技术与合成图软件相互配合还可以实现对于数据的一体化管理，减少中间环节所耗费的时间，从而实现CASS制图数字化。GPS-RTK技术的应用可以在使用很少工作人员的基础上完成对于采剥工程平面图所需要数据的收集和更新，同时还可以实现月底采集碎部点位测点的工作，节省了人力资源。而且在非荫蔽矿区，我们还可以建立单基站CORS系统，实现对于矿区的无人看守，并且还可以准确完成实时测量的工作。

3.2.3 矿区地面形变测量。矿区地面形变测量的目的是将矿区制定地面点的水平位置和高程进行动态的表示，而且我们可以根据各种数据，来推断出地面点位的水平位移和沉降量。而传统的测量方式只能得到静态的数据，但是GPS-RTK技术可以弥补这个不足，动态地表示出数据的变化，为我们的分析提供了很大的便利。在实际的工作中，我们需要在基准点和观测点上建立一个地面形变观测网络，这样我们再对具体的实例进行分析，就可以完成相关的测量工作，同时还可以提高我们工作的效率和准确度。而且GPS-RTK技术还可以用于测绘矿区的地形地貌图，断面图的测量以及钻孔的放样等工作。

4 GPS-RTK技术在矿区测量应用中存在的问题

虽然GPS-RTK技术在矿区测量中的应用为我们工作提供了很大的便利，极大提高了我们的工作效率和工作准确度。但是GPS-RTK技术毕竟是一种新型的技术，我们在对其的应用方面还存在一些问题，再加上矿区比较特殊的测量环境，其中存在一些因素会对我们的测量工作产生一定影响，比如山谷和森林等因素，这些都导致我们在测量的过程中还存在一些问题。

首先我们的测量都是独立进行的，这样就不能确定设备是否在正常的情况下运行，也不能保证这些数据是否合理。因此我们在实际的工作过程中要在观测前，观测时以及观测后不断对测量的数据进行对照，确定是否有不合理数据的出现，从而来判断设备的运行是否正常。而且在集森林区，峡谷深处以及高楼林立区等不能有效被卫星覆盖的地区中进行测量时，GPS-RTK技术就不能很好地发挥作用。此时我们应该将其与航空摄影测量以及常规测量相结合，以完成相应的工作。

其次在工作的过程中，很容易出现高程测量值异常的问题。因为在使用GPS-RTK技术时对于高程的转换提出了很高的要求，但是在山区等地区的测量会出现很大的误差，甚至有些地区的高程图还是空白。这就使得我们在进行高程转换时会面对很大的困难，而且還很难保证其中的精确度。为了解决这个问题，我们要尽可能在分布均匀的控制点上进行联测，求出精确的高程转换参数，保证测量的准确性。我们一定要及时更新相关的技术，解决在应用GPS-RTK技术中出现的问题，促进我国矿山测量事业的发展。

综上所述，GPS-RTK技术的应用对于我们进行矿山测量工作有很大的帮助，但是我们在实际应用的过程中还存在一些问题。所以我们要对GPS-RTK技术进行更深层次的研究，及时找出解决问题的措施，提高矿山勘测的工作效率和工作准确度，以促进矿山测量事业的发展。

参考文献

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