試析GPSRTK技術在礦產實地測量中的應用

趙志強

（黑龍江省第五地質勘察院）

摘 要：現代社會發展新形勢下，科學技術不斷進步，測繪儀器以及測繪理論與技術也日趨發展完善，數字化測圖逐漸取代傳統的模擬測繪方法，尤其是GPS RTK技術的出現，在礦產實地測量中發揮著重要的作用，本文就此進行簡要分析，以促進GPS RTK技術在礦產實地測量中的應用價值得到最大程度的發揮，為礦產行業的發展提供可靠的技術支持。

關鍵詞：GPS RTK技術；礦產；實地測量；應用

GPS RTK技術是基于GPS技術與RTK技術之上所形成的一種數字化測繪技術，GPS技術即全球定位系統，是一種現代化的測量定位設備，具有全天候和全方位的特點，在工程測量、地質礦產測量、房產測量以及勘界與撥地測量等領域都具有良好的應用價值。RTK技術是基于實時處理兩個測站的載波相位的基礎上，為工程測量提供觀測點的三維坐標，數據精準度與可靠性較高。RTK技術操作簡單，測繪功能強大且作業效率較高，在數據處理方面的能力較強。GPS RTK技術在礦產實地測量中具有良好的應用價值，以下開展具體分析。

1 測量原理

GPS RTK技術在礦產實地測量中發揮著重要的作用，是一種現代化的實時動態定位系統，基于載波相位觀測值之上得以實現和應用，測量速度較快且精準度較高，滿足礦產實地測量的應用需求。RTK定位以兩臺GPS接收機和一套無線數字通訊系統作為主要組成部分，通過整個數據鏈的協調配合，形成了具有獨立性特征的GPS信號接收系統，開展實時動態測量。

基準站與流動站之間的配合主要是通過電臺來實現的，以觀測信息和觀測數據作為傳輸對象，基于電臺傳輸給流動站，流動站對觀測信號與載波信號進行差分處理，解出基線值，在輸入坐標轉換和投影參數后，即可得出測點坐標，實際測量結果具有實時性和準確性的特點。

GPS RTK技術系統配置包括以下三部分：一是基準站接收機，二是移動站接收機，三是數據鏈。基準站接收機設在具有已知坐標（也可無已知坐標，地勢較高）的參考點上，連續接收所有可視GPS衛星信號，并將測站的坐標、觀測值、衛星跟蹤狀態及接收機工作狀態通過數據鏈發送出去。移動站接收機在跟蹤GPS衛星信號的同時接收來自基準站的數據。通過OTF（ON THE FLY）算法快速求解載波相位整周模糊度，通過相對定位模型獲取所在點相對于基準點的坐標和精度指標。

2 GPS RTK測量實例

2.1 GPS RTK在礦區圖根控制測量中的應用

就礦產實地測量的具體情況來看，GPS RTK的應用比較簡單，操作便捷程度高，往往不收地形等因素的限制，無需多次設站，從根本上降低了測量累計誤差，保證了測量數據的精準度。在礦區圖根控制測量中，基于GPS RTK技術建立標準的GPS控制點，明確投影的局部歸化參數，此時相關儀器能夠直接將坐標與高程數據準確記錄小賴，為厚度控制點水平殘差與垂直殘差的查看與解算提供可靠的數據支持。基于GPS RTK技術能夠準確解算出坐標系之間的轉換參數、水平殘差與垂直殘差的數據范圍。通過觀測不同時段取平均值的方式，能夠準確獲取待測點的觀測數據，并保證觀測精度的準確性和可靠性。

如果四等水準網高程中誤差取±2.0cm，RTK高程測量的中誤差采用其預設精度±2.0cm。則利用誤差傳播定律可以得到高程較差理論中誤差為±2.8cm，高程較差允許誤差為±5.6cm。可見求得的高程較差中誤差小于高程較差理論中誤差。

礦產實地測量相關經驗表明，基于RTK技術所開展的高程計算的相鄰高差精度可靠，很少受到相鄰點間長度的影響，并且實際高差精度與四等水準測段長度之間存在著密切的聯系。為保證礦產實地測量相關數據的精準性和可靠性，應用GPS RTK技術快展實際測量時，應當以不同精度雙觀測值作為主要依據，進行對比分析，保證測量的準確度，將高差較差單位中的誤差控制在一定范圍內。

2.2 RTK技術在礦區地理要素、礦業權要素測量中的應用

RTK技術在礦產實地測量中具有良好的應用價值，還體現在礦區地理要素以及礦業權要素測量等方面。RTK技術能夠基礎自身快速定位、實時獲取結果等優點，在采礦工程、探礦工程等方面發揮著重要的作用，基于GPS基準站、數臺移動GPS接收機即可開始碎部點測量工作，比常規狀態下的數字測圖更具時效性和精準性。RTK技術在礦區地理要素以及礦業權要素測量中的應用，應當結合測量現場地理要素的實際情況進行綜合分析，對測量距離進行科學設定，并依照設定距離采集相關數據，勻速測量的過程中，可以認為設定采集時間間隔，最終測量目標是保證數據的精準度。

待礦產相關數據采集完成后，應當適當轉換數據格式，將數據妥善保存至硬盤，經過專業軟件將礦產實地測量相關數據進行編輯處理，生成《采礦權開拓工程平面圖》或《探礦權勘察實際材料圖》，為后續礦產相關工作的順利開展提供可靠的數據信息支持。基于RTK技術所開展的礦區地理要素以及礦業權要素測量工作，對測量作業人數并沒有嚴格的要求，可以是單人作業，也可以是多人同時作業，數據采集結果并不會受到影響，并且采點速度快，精準度高，在提高礦產實地測量作業效率上發揮著重要的作用。

3 GPS RTK技術在礦產實地測量中的優越性

第一，RTK技術能夠滿足礦產實地測量中對導線和四等水準測量的要求。由于RTK技術不同于常規的控制測量，不可能完全用常規控制測量的技術標準來衡量，尤其是在邊長較短的相鄰點表現比較明顯。RTK技術的測量誤差均勻、獨立，不存在誤差積累，精度可靠程度較高。

第二，RTE技術能夠實時地提供測量成果，不需要分級布網，可以大大減少生產成本，減輕作業員的勞動強度，提高測量速度和企業效益。

第三，RTK技術操作簡便，靈活方便，工作狀態穩定。能快速、準確地測定圖根點、工程點的坐標和高程，實時提供精度可達厘米級經檢核的三維坐標。與傳統的測圖方法相比，人員少，費用省，效率高。

第四，在宅曠地區，RTK能快速地完成碎部測量作業。在夜間作業，比常規測量作業方法更具優越性。

第五，即便是在井下、高邊坡采坑、樹木茂密礦區。GPS無信號或出現盲區，初始化時間長或失鎖。影響測量精度，可采用全站儀測量碎部點的方法，從而快速地完成野外作業，也可以大大提高外業測圖的工作效率，進而達到縮短工期，節約成本的目的。

結束語

總而言之，GPS RTK技術在礦產實地測量中具有良好的應用價值，能夠滿足礦產實地測量中關于導線與四等水準測量的具體要求，測量精準度高且作業效率高，在減輕作業勞動強度的同時，便于加強礦產實地測量成本控制，切實維護企業的綜合效益。通過研究可知，GPS RTK技術在礦產實地測量中具有良好的應用價值，在礦產行業具有廣闊的發展空間。

參考文獻

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