礦區工程測量中GPS RTK技術的應用分析

張維寬 高 云

（1.青海省地質調查院 810012；2.青海省柴達木綜合地質礦產勘查院 816000）

1 引言

GPS—RTK技術又被叫做實時動態測量定位技術，它是一種新的測量方法，并且也是一種最為常用的方法。對于以前的靜態、快速靜態和動態測量來說，他們要想獲得厘米級的精度都需要在事后進行解算，但是RTK技術卻是不一樣的，它在野外就能夠得到厘米級定位精度，作為GPS應用的重大里程碑，這種測量方法采用了載波相位動態實時差分方法。也正是因為它的出現，所以工程放樣和地形測圖這些都不再成為問題，也為其他的控制測量帶來了希望，還能在一定程度上提高外業作業效率。

2 影響GPS RTK測量精度的因素

2.1 選擇基準站對GPS RTK測量精度有很大的影響

作為GPS RTK測量的一個關鍵環節，選擇基準站就顯得尤為重要。為了能夠成功的實現GPS RTK測量，那就不容忽視安置基準站系統，這就需要選擇合適的站點。一旦基準站的位置選擇不好，那就會對流動站造成很大的影響，使其無法收到基準站的電臺信號，也會影響GPS RTK系統的工作。除此之外，在GPS RTK測量中，因為流動站會增加，它是根據基準站間的距離增加的，所以這就會增加初始化時間，從而降低定位精度。

2.2 參數的轉換也會影響GPS RTK測量精度

作為GPS RTK測量的坐標系統，WGS-84系統和其他系統有很多不同之處。但是在實際工作中卻不是使用這一系統，而是1954北京坐標系。這兩個系統就有很大的區別，主要是因為橢球體定位的參數不同。在對礦區測量時，有時可能會相差幾百米，除此之外，甚至還會存在方向的旋轉。所以，在實際工作中，首先就應該對工作礦區的基準轉換參數進行測定。當GPS RTK在測量時，應該明確基準轉換參數對GPS RTK測量精度的影響，因為它對其影響非常大，所以如果它的定位的誤差很大，那就說明基準參數的誤差很大，如果這樣的話，那么就算它觀測出來的效果很好，那還是無法達到地質技術人員對測量成果的具體要求。

2.3 選擇觀測時間對GPS RTK測量精度的影響

GPS測量為了有效確定點的三維坐標，那就需要利用接收機接收衛星播發的信息。如果測量結果產生了誤差，那就說明GPS衛星、衛星信號的傳播過程和地面接收設備產生了錯誤信息。在這些誤差來源中，來自GPS衛星和衛星信號之間的誤差，用戶是無法自行消除的。作為用戶使用的主要接收機，GPS接收機就要做好多方面的工作，所以在實際生活中，它就應該做好預報工作，對于那么不利的觀測時段應該有效避開。這是為了確保觀測時GPS接收機的PDOD值不大于6，除此之外，它還能對GPS的定位精度有所保證，還能有效的減小GPS的誤差。

2.4 受儀器設備和設備使用者對GPS RTK測量精度的影響

因為GPS RTK測量設備的不同，就導致儀器性能和抗干擾能力這些因素也會對GPS RTK的測量精度產生很大的影響。除此之外，設備使用者的素質也都不盡相同，所以在操作時，要保證作業人員的技術水平，盡量增加他們的工作經驗，提高他們處理問題的能力，因為他們對GPS RTK的定位精度有很大的影響，所以還應該加強他們使用軟件系統的熟練程度。為了有效的提高實際工作效率，那么在觀測之前，還應該對測量人員進行技術培訓。

3 GPS RTK技術在礦區工程測量中的應用

3.1 GPS RTK技術在礦區地形控制測量中的應用

對于一般的測量方法來說，他們都會對控制點之間的相互通視有所要求，例如，三角測量和導線測量，而且因為他們的測量精度不準確，就導致工作起來比較費時，還無法對測量成果的精度加以確定。對于GPS靜態和快速靜態相對定位測量而言，要想提高精度,并有效地進行各種測量，對定位測量無需控制點之間的通視。而在事后，也需要做一些工作來進行補充。首先就要對數據進行處理，然后就是進行準確定位，且必須知道確切的定位精度，如果經過內業處理后，一旦發現精度不符合要求，那就必須讓它返工測量。但是RTK技術卻不用做這些工作，減少了不必要的麻煩，用這種技術進行控制測量時，不僅能夠準確的知道定位結果，也能對定位精度有一定的了解，這在一定程度上可以有效的提高作業效率，更能夠達到厘米級的精度。

3.2 GPS RTK技術在礦區地形測繪中的應用

近幾年來，即使在采用地物編碼的方法時會用到全站儀和電子手簿，也會用到測圖軟件測繪地形圖。但是這都是不完善的測繪工作，因為他們都要求測站點和被測的周圍地物地貌這些碎部點之間能夠通視，而且操作人員也要有2～3個。但是采用GPS RTK技術進行測圖卻不用如此，它只需要1人就可以使用，還能夠通過電子手簿來對其進行記錄，這在一定程度上很大的提高了測圖的工作效率。

3.3 GPS RTK技術在礦區工程測量中的應用

作為一項重要工作，礦區的工程測量工作一直都是一個較難解決的問題。因為工作環境的條件差，大多數都是處在山地和高山地，工作地的森林覆蓋面積也較大，再加上通視條件差。為了讓這些地區有效的開展測量工作，除了要和國家網聯測之外，還需要投入很大的人力、物力和財力，就算是使用1954年北京坐標系也是很困難的。但是現在有了GPS RTK技術，這種技術對于在這些地方進行測量工作是非常容易的。只要在礦區找到國家的控制點，那么就可以用GPS RTK直接觀測，然后準確的獲得整個礦區的基準轉換參數。

4 GPS RTK技術的優點

4.1 很少受外界因素的影響，作業條件要求低

GPS RTK技術不受季節和氣候這些因素的影響，而且不管是什么天氣，都能在外面進行測量工作。如果定位點在2點的話，那還不需要滿足光學通視，只要對電磁波通視有所滿足就行，所以，GPS RTK技術工作起來時非常輕松的，而且能夠快速的定位。

4.2 測量精度高，誤差相互獨立，相互之間不會傳遞

對于RTK技術來說，當它在工作時，那只需要滿足一些基本的工作條件就可以有效的運行，而且也只要它的作業半徑范圍能達到一定的值，RTK的平面精度和高程精度就能夠達到厘米級。但是傳統的作業方法就麻煩的多，首先在測量時就要逐級設站，在造成誤差的同時，誤差之間還會相互傳遞和累計，但是采用GPS RTK進行測量就會因為精度較為均勻，所以誤差不會積累和傳遞，他們是相互獨立的。

4.3 攜帶方便，操作簡單

GPS RTK系統的流動站的設備體積都比較小，而且他們也不重，對于要在山區進行測量工作，這種系統是非常適合的攜帶的。操作起來也較為簡單，只要進行簡單的設置，那么就可以邊走邊獲得測量結果。GPS RTK手簿使用起來也較為方便，數據輸入、存儲、處理、轉換和輸出能力都非常強，而且如果你不會使用的話，那么看說明書就能完全學會，而且還能很快的和計算機通信。

4.4 作業周期短，工作效率高

GPS RTK流動站的測量工作非常簡便，因為只需要1個人操作，所以作業速度非常快，只要幾秒鐘就可以完成1個點的測量工作，這對于節約工作時間和生產費用來說，是非常有效的，還能提高工作效率。

5 結語

綜上所述，RTK技術具有集成化和自動化高的特點，為了有效的適應礦區的發展，它還具有經常化的特點。隨著社會經濟的發展，科學技術也得到了很大的提高，而RTK技術更是發展到了廣域差分系統WADG—PS，隨著一些城市建立起來的CORS系統，這都進一步的擴大了RTK的測量范圍，與此同時，數據傳輸也得到了很大的發展，這些都對我國社會的發展有著無可替代的作用。在儀器方面，和傳統的儀器相比，現在的儀器也得到了很大的發展，不僅精度較高，而且也更為簡潔，操作更為簡單。

[1] 程廣博 GPS—RTK在礦山測量中的應用[J]．山東煤炭科技，2009（7）

[2] 蔡文惠．RTK技術在礦山測量中的應用及精度分析[J]．水利采煤與管道運輸，2009（9）

[3] 羅菲，邵金強 RTK技術在公路測量中的綜合應用[J]．地礦測繪，2010（3）