基于GPS RTK的矿山地形工程测量及具体方法分析

韩小庆

摘 要：本文分析了城市测量的作业流程，同时阐述了RTK实测中需要注意的问题及相应对策。旨在明确矿山地形工程测量的重要性，能够结合实践工作对相关理论体系进行升华，提出了基于GPS RTK的矿山地形工程测量方法，进一步提高了矿山地形工程测量的效率和质量，全面提升我国矿山地形工程测量的水平。

关键词：GPS RTK 矿山地形工程测量 方法

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（c）-0034-02

1 矿山地形工程测量的作业流程

1.1 GPS RTK系统的组成

GPS RTK是实时动态定位测量系统的简称，根据GPS RTK的功能定位和需求而言，GPS RTK系统由卫星信号接收、数据传输系统以及软件解算系统3个子系统构件所组成，其中软件解算系统能够影响GPS RTK测量结果的精确度。

1.2 业内准备

1.2.1 转换参数的求值

转换参数的求值过程较为简单，分三步进行。首先任意设定一个已知点A，以点A为基点架设GPS基准站，然后设置好坐标系、投影参数、差分电文数据格式、发射间隔以及最大卫星使用数等相关数据，在关闭转换参数和七参数之后，求得点A的84坐标。然后变换GPS架设的位置，以已知点B为基点，重复上述点的相关步骤，求得B点的84坐标。最后结合当地的坐标A和B、两点的84坐标，求出所需的转换参数的具体数值。

1.2.2 建立任务

在转换参数数值求取完成之后，设置好坐标系、投影、一

级变化及图定义等相关数据信息，新建测量任务。

1.2.3 设定计划线

设定计划线可以在原计划线的基础上进行加密处理，对于已经有了测量断面的需要重新设定计划线，根据现场测量环境和情况的不同合理选择是否重新设定计划线。

1.3 求定测区转换参数

矿山地形本身存在一个地方独立坐标体系，同时在测量时又会建立一个WGS-84坐标体系，为了更好地完成测量工作和测量结果表述工作，二者之间要求能够进行互相转换，这就涉及到相应的转换参数数值的求取问题。同时，变形监测对于GPS网而言，意味着更高的精度要求和建设难度，对于GPS观测技术和数据处理也相应的具有更严格的要求。通俗的说，运用基于GPS RTK的矿山地形工程测量技术本身存在计算定测区转换参数和对GPS网精度要求较高的问题，为了解决这些问题和更好地完成测量工作，可以运用GPS矿山地形三维变形监测网数据处理模型来保障GPS RTK测量效果。

首先，GPS测量技术在进行数据处理时，所建立的参考坐标系可以直接选择站心地平坐标系，这样能够避免数据处理参考坐标系在和矿山地形本身独立坐标系进行转换时造成的一定程度的误差，保证了数据测量和处理的准确性。同时，运用站心地平坐标系能够提高GPS观测数据与其他测量数据平台的联合处理效果，在构建其他数据三维地形变形监测网联合平差数学模型时也更加简单。其次，GPS变形监测网的平差方法应当选择更为合适的拟稳平差方法，保障GPS数据处理的效率和质量。另外，为了解决平差的基准问题，可以采用聚类分析方法，帮助和明确基准点，或者说是拟稳点的稳定性与可靠性。

1.4 RTK施测

在确定GPS天线位置设定时，一般来说，GPS天线相位中心的偏差不大，真正影响到测量结果准确性的是天线的定位误差问题，因为GPS基线向量是根据GPS天线的定向所确定的，一旦GPS天线的定向存在误差，将会直接影响GPS基线向量的准确性，因此，在确定GPS天线的定向时，首先要在各个不同的观测台上标示出指北的方向线，然后根据确定的指北方向线安装设置GPS天线，保证GPS天线定向的准确性。

同时，GPS技术观测数据的精密程度受到可接受信号的卫星数量和时间长度所决定，因此，要科学合理地设置观测窗位置口和观测时间，保障GPS观测机制接收尽可能多的卫星信号，并且尽可能地保障信号接收的时长足够获取所需的信息，一般来说，各观测点的观测时长设置在一个小时以上。保障数据获取量充足可以在一定程度上弱化其他客观因素对GPS观测结果造成的误差影响，提高观测数据的准确性和精密度。

GPS测量技术可以和当地存在的WGS-84坐标系联合起来进行共同测量，起到互相制约和修正误差的作用。一般来说，GPS测量可以结合TGS核心站的测量数据共同计算，相对单独测量计算而言，联合计算得到的起算数据要更加准确，还可以在一定程度上解决起始点误差状况对于测量基线结果的影响问题。

另外，GPS观测要重复多次进行，科学合理地制定具体观测方案，通过多次观测消除和减少测量状况中的人为因素以及客观环境因素造成的可避免类误差。

2 基于GPS RTK的矿山地形工程测量具体应用和注意问题

2.1 GPS RTK的优势所在

传统的矿山地形工程测量一般采用三角网、导线网等方法进行测量，测量的过程相对较为麻烦，需要耗费的实践和人力更多，且测量获得的结果误差也不小。同时，外业对于地形测量的精度要求了解的也不是很深刻，采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态等测量方法，不能实时了解和明确测量定位的精度，等测量完毕交接到业内之后，发现精度设置的并不合理，那么又要重新进行测量，浪费了大量的人力、物力和财力。基于GPS RTK的矿山地形测量能够实时掌握测量定位的精度和测量的效果，根据实际的测量质量确定测量方案和安排，大大提高款孤山地形工程测量的作业效率。

2.2 地形测图

传统的地形测图过程十分复杂，需要至少2～3个人共同完成外业的待测区域图根控制点建立工作，这还是随着科学技术的进步，相应的缩减工作量之后的工作安排。传统的地形测图过程分为两个主要内容：一是外业工作人员利用测图工具，在测站上测出四周的地貌特征，建立符合地貌特征的碎部点，然后通过碎部点与测站的通视功能，完成内业地形测量结果的拼图工作。一旦发现存在精度设置不合理的状况，要重新返回到外业进行重新定位，再重复拼图过程直到拼图工作完成之后。利用GPS RTK技术能够很好地优化和简化整个地形测图过程，只需要单独一个人和相关的仪器设备在待测的地貌碎部点输入相应的地貌特征编码，就可以直接完成该区域的地形测量工作，并且能够直接手动调整和明确相关点位的精度，避免了因为精度不合理而出现的重复测量工作。二是只需要将仪器录入的地貌特征以软件的形式导出，就直接得到了该区域的地形测图，工作难度更低，且獨自一人就可快速的完成测图任务。

2.3 施工放样

利用GPS RTK技术同样能够提高施工放样的效率，只需要独自一个人就能够完成相应的施工放样工作，具体说来是将已经设计完成的放样点位录入到相关的仪器设备之中，然后开启GPS卫星信息通信功能，对着卫星传输信号调整和找到准确的放样位置，完成施工放样工作。

3 结语

综上所述，基于GPS RTK的矿山地形工程测量相较于传统的工程测量而言，具有测量结果更为准确，测量过程更加简单等优点，能够进一步的提高相关领域、行业的测量效率和质量，提高我国矿山地形工程测量的技术水平。

参考文献

[1] 王霆.矿山测量中GPS-RTK技术的应用研究[J].科技创新与应用，2014（16）：285.

[2] 张志权.探讨GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用[J].科技创新导报，2015（13）：60.