试析GPSRTK技术在矿产实地测量中的应用

赵志强

（黑龙江省第五地质勘察院）

摘 要：现代社会发展新形势下，科学技术不断进步，测绘仪器以及测绘理论与技术也日趋发展完善，数字化测图逐渐取代传统的模拟测绘方法，尤其是GPS RTK技术的出现，在矿产实地测量中发挥着重要的作用，本文就此进行简要分析，以促进GPS RTK技术在矿产实地测量中的应用价值得到最大程度的发挥，为矿产行业的发展提供可靠的技术支持。

关键词：GPS RTK技术；矿产；实地测量；应用

GPS RTK技术是基于GPS技术与RTK技术之上所形成的一种数字化测绘技术，GPS技术即全球定位系统，是一种现代化的测量定位设备，具有全天候和全方位的特点，在工程测量、地质矿产测量、房产测量以及勘界与拨地测量等领域都具有良好的应用价值。RTK技术是基于实时处理两个测站的载波相位的基础上，为工程测量提供观测点的三维坐标，数据精准度与可靠性较高。RTK技术操作简单，测绘功能强大且作业效率较高，在数据处理方面的能力较强。GPS RTK技术在矿产实地测量中具有良好的应用价值，以下开展具体分析。

1 测量原理

GPS RTK技术在矿产实地测量中发挥着重要的作用，是一种现代化的实时动态定位系统，基于载波相位观测值之上得以实现和应用，测量速度较快且精准度较高，满足矿产实地测量的应用需求。RTK定位以两台GPS接收机和一套无线数字通讯系统作为主要组成部分，通过整个数据链的协调配合，形成了具有独立性特征的GPS信号接收系统，开展实时动态测量。

基准站与流动站之间的配合主要是通过电台来实现的，以观测信息和观测数据作为传输对象，基于电台传输给流动站，流动站对观测信号与载波信号进行差分处理，解出基线值，在输入坐标转换和投影参数后，即可得出测点坐标，实际测量结果具有实时性和准确性的特点。

GPS RTK技术系统配置包括以下三部分：一是基准站接收机，二是移动站接收机，三是数据链。基准站接收机设在具有已知坐标（也可无已知坐标，地势较高）的参考点上，连续接收所有可视GPS卫星信号，并将测站的坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态通过数据链发送出去。移动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据。通过OTF（ON THE FLY）算法快速求解载波相位整周模糊度，通过相对定位模型获取所在点相对于基准点的坐标和精度指标。

2 GPS RTK测量实例

2.1 GPS RTK在矿区图根控制测量中的应用

就矿产实地测量的具体情况来看，GPS RTK的应用比较简单，操作便捷程度高，往往不收地形等因素的限制，无需多次设站，从根本上降低了测量累计误差，保证了测量数据的精准度。在矿区图根控制测量中，基于GPS RTK技术建立标准的GPS控制点，明确投影的局部归化参数，此时相关仪器能够直接将坐标与高程数据准确记录小赖，为厚度控制点水平残差与垂直残差的查看与解算提供可靠的数据支持。基于GPS RTK技术能够准确解算出坐标系之间的转换参数、水平残差与垂直残差的数据范围。通过观测不同时段取平均值的方式，能够准确获取待测点的观测数据，并保证观测精度的准确性和可靠性。

如果四等水准网高程中误差取±2.0cm，RTK高程测量的中误差采用其预设精度±2.0cm。则利用误差传播定律可以得到高程较差理论中误差为±2.8cm，高程较差允许误差为±5.6cm。可见求得的高程较差中误差小于高程较差理论中误差。

矿产实地测量相关经验表明，基于RTK技术所开展的高程计算的相邻高差精度可靠，很少受到相邻点间长度的影响，并且实际高差精度与四等水准测段长度之间存在着密切的联系。为保证矿产实地测量相关数据的精准性和可靠性，应用GPS RTK技术快展实际测量时，应当以不同精度双观测值作为主要依据，进行对比分析，保证测量的准确度，将高差较差单位中的误差控制在一定范围内。

2.2 RTK技术在矿区地理要素、矿业权要素测量中的应用

RTK技术在矿产实地测量中具有良好的应用價值，还体现在矿区地理要素以及矿业权要素测量等方面。RTK技术能够基础自身快速定位、实时获取结果等优点，在采矿工程、探矿工程等方面发挥着重要的作用，基于GPS基准站、数台移动GPS接收机即可开始碎部点测量工作，比常规状态下的数字测图更具时效性和精准性。RTK技术在矿区地理要素以及矿业权要素测量中的应用，应当结合测量现场地理要素的实际情况进行综合分析，对测量距离进行科学设定，并依照设定距离采集相关数据，匀速测量的过程中，可以认为设定采集时间间隔，最终测量目标是保证数据的精准度。

待矿产相关数据采集完成后，应当适当转换数据格式，将数据妥善保存至硬盘，经过专业软件将矿产实地测量相关数据进行编辑处理，生成《采矿权开拓工程平面图》或《探矿权勘察实际材料图》，为后续矿产相关工作的顺利开展提供可靠的数据信息支持。基于RTK技术所开展的矿区地理要素以及矿业权要素测量工作，对测量作业人数并没有严格的要求，可以是单人作业，也可以是多人同时作业，数据采集结果并不会受到影响，并且采点速度快，精准度高，在提高矿产实地测量作业效率上发挥着重要的作用。

3 GPS RTK技术在矿产实地测量中的优越性

第一，RTK技术能够满足矿产实地测量中对导线和四等水准测量的要求。由于RTK技术不同于常规的控制测量，不可能完全用常规控制测量的技术标准来衡量，尤其是在边长较短的相邻点表现比较明显。RTK技术的测量误差均匀、独立，不存在误差积累，精度可靠程度较高。

第二，RTE技术能够实时地提供测量成果，不需要分级布网，可以大大减少生产成本，减轻作业员的劳动强度，提高测量速度和企业效益。

第三，RTK技术操作简便，灵活方便，工作状态稳定。能快速、准确地测定图根点、工程点的坐标和高程，实时提供精度可达厘米级经检核的三维坐标。与传统的测图方法相比，人员少，费用省，效率高。

第四，在宅旷地区，RTK能快速地完成碎部测量作业。在夜间作业，比常规测量作业方法更具优越性。

第五，即便是在井下、高边坡采坑、树木茂密矿区。GPS无信号或出现盲区，初始化时间长或失锁。影响测量精度，可采用全站仪测量碎部点的方法，从而快速地完成野外作业，也可以大大提高外业测图的工作效率，进而达到缩短工期，节约成本的目的。

结束语

总而言之，GPS RTK技术在矿产实地测量中具有良好的应用价值，能够满足矿产实地测量中关于导线与四等水准测量的具体要求，测量精准度高且作业效率高，在减轻作业劳动强度的同时，便于加强矿产实地测量成本控制，切实维护企业的综合效益。通过研究可知，GPS RTK技术在矿产实地测量中具有良好的应用价值，在矿产行业具有广阔的发展空间。

参考文献

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[2]王炳旸.浅谈GPSRTK在地质矿产测量中的应用[J].科学中国人，2015（6Z）.

[3]任国栋.浅谈GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用[J].中国科技纵横，2013（20）：100-100.endprint