GPS-RTK技術在礦山測繪中的應用

■夏登權

（新疆地礦局第二水文工程地質大隊新疆昌吉831100）

GPS-RTK技術在礦山測繪中的應用

■夏登權

（新疆地礦局第二水文工程地質大隊新疆昌吉831100）

GPS-RTK作為一項測量技術被開發與廣泛應用時表現出其技術優勢與特點。在進行礦山的回測問題上，GPS-RTK技術作為一種新型的檢測技術，應當對其原理與測量方面進行深刻的認識與研究。以此，促進相關工程建設的發展。本文將主要介紹GPS-RTK技術的基本原理,并對其在礦山測繪中的應用進行分析與探索,對實際應用過程中運到的問題提出有益的對策。

GPS-RTK 礦山 測繪

測繪學是研究地理信息的獲取、處理、描述和應用的一門科學。其內容包括：研究測定、描述地球的形狀、大小、重力場、地表形態以及它們的各種變化，確定自然和人工物體、人工設施的空間位置及屬性，制成各種地圖和建立有關信息系統。現代測繪學的技術已經應用在各個學科的建設中。測繪學最原始的定義是測量與繪圖，它實際上是測量與地圖制圖兩門學科的融合，隨著社會需求的不斷擴展，測繪學的分支也越來越多，形成了不同的測量專業。傳統的測繪學才被賦予如此新穎和廣泛的內容與任務，成為聯系現代生產眾多領域的重要學科，表達出了測繪學科無限的發展空間和廣闊的應用。

1 GPS-RTK技術的基本原理

GPS-RTK技術又被稱為載波相位差分技術,即該技術是采用相位差分法來進行測量的一種技術。其主要是以WGS-84坐標為基礎的全球通用的一種測繪技術,利用實時處理基準站和流動站的載波相位觀測值的差分方法來進行測量。RTK的主要技術是數據處理技術以及數據傳輸技術。在測量過程中GPS-RTK技術定位主要是要求基準站接收機將觀測到的載波相位觀測值和基準站坐標等數據通過通信鏈傳送給流動站的接收機,然后流動站將接受到的數據結合通過GPS技術觀測到的數據進行一個差分觀測值的實時處理,從而求出精確的定位結果。

2 GPS-RTK技術的特點

GPS-RTK技術在流動站內部設立了數據處理系統，能夠及時、有效地整合處理搜集來的數據，省去了大量的中間環節，節省了時間，提高了工作效率。GPS-RTK技術的測量精度比較高，能夠達到厘米級別，滿足了相關工作對測繪精度的要求。同時，GPS-RTK技術還具有實時測繪功能，能夠全天候24 h監測，并能現場核對數據，這是傳統技術所不可能達到的。另外，它還可以在惡劣的環境中完成測量工作，得到全方位的測量數據，這也是傳統測量技術不可能做到的。GPS-RTK技術在完成基礎設置后，只需要一個人便可以操作整個系統，節省了大量的人力、物力和財力。

3 GPS-RTK技術的系統構成

3.1 GPS接收機

通過GPS-RTK技術測量的數據具有精確到厘米級的特性，為了保證數據的可靠性，可使用雙頻觀測。在基準站與流動站均使用雙頻GPS接收機的設備，從而保證基準站的采樣率與流動站的采樣率保持一致。

3.2 數據傳輸系統

由基準站發射無線電的裝置以及有流動站接受無線電的裝置共同組成了數據傳輸系統，并根據基準站與流動站之間的距離、數據傳輸的速度以及周邊的環境情況來選擇發射和接受裝置的功率與頻率。

3.3 軟件處理系統

GPS-RTK技術的軟件處理系統具有高效的數據處理能力，將觀測數據進行有效的比較和處理，確保了數據的精確性和可靠性。

4 GPS-RTK技術在礦山測繪中的優勢

4.1 高效率

傳統的GPS測量法是一種靜態的測量技術，在實際的測量過程中常會用到較多的工作儀器，同時具有較長的數據反饋時間，最后經測量得到的數據結果還須經計算機解析，從而帶來了測量的低效性。而GPS-RTK技術只需要在礦山搭建幾處基準站點和流動站點，數據傳輸的時間比較迅速，僅需幾秒即可在普通的電磁環境下獲得一個點的坐標。由于RTK技術本身具備數據處理的功能，測量時無需專門納入計算機進行數據處理，節省了數據處理的時間。一般情況下，僅需在4千米為半徑的測區內建立幾處站點即可完成精確的測量。這種技術無需進行多次“搬站”，所需工作人員也不多，因此完美的克服了傳統測量方法的缺陷。從以上幾處分析可知，GPS-RTK技術具有較高的工作效率。

4.2 定位精準

GPS-RTK技術對于數據的處理安全可靠，在實際測量工作中將平面和高程均精確到厘米級，未出現誤差的積累情況。

4.3 操作簡單

礦山測量若采用GPS-RTK技術，只需進行測量站點的搭建以及站點的簡單設置等程序。GPS-RTK技術具有高效的數據采集、存儲、處理以及輸出等功能，同時該系統可與其他測量儀器和計算機擁有較便捷的通信功能，測繪人員調制好站點的基本設置后即可邊走邊獲得坐標數據。

4.4 自動化處理

在使用GPS-RTK技術進行礦山的測量時，流動站利用軟件控制系統進行自動化的數據處理，無需大量的人力干預來完成完整的測量工作。因此GPS-RTK技術可減少人力的投入，從而有效的控制人為操作中出現的測量誤差，也可簡化數據處理流程，具有高度集成化的特性。

5 結語

隨著我國科學技術不斷進步，社會生產力的不斷提高，越來越先進的礦山測量技術將不斷的應用到實際生產生活中來。先進的現代數字化測量技術在礦山測量中的推廣和應用，一方面需要礦業領導對于測量工作重視程度的提高，能夠及時的引進礦山測量的新技術，不斷地開拓進取；另一方面還需要加強廣大第一線測量人員的專業技術水平的培養，能夠及時的讓礦山測量人員了解和掌握新的先進科學技術，使這些新技術能夠在礦山測量方面發揮最大的功效，只有擁有高素質的測量人員和先進的測量技術，我國的礦山測量才會更上一個臺階。礦山測量技術水平的提高為礦山的有效開發及礦山的安全生產奠定了基礎，現代化測量技術在礦山測量的應用已經成為現代生產管理工作與礦山建設中的重點。因此，先進的數字化測量技術在礦山測量中得到越來越多的重視，未來礦山測量新技術將會不斷發展。

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TD1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-215-1