動態RTK在礦山地質工程測量中的應用研究

文 琳，陳 燕

（河南省航空物探遙感中心，河南 鄭州 450000）

RTK測量技術結合了全球衛星導航系統的數據通信技術優點。由于RTK技術操作方便、實時檢測精度高，所以在礦山地質工程測量行業中得到廣泛應用。RTK測量技術比傳統測量技術的測量速度、測量精準度高，因此在當前經濟快速發展的影響下，礦產資源也越來越受到人們的重視，現階段礦產經濟的核心已逐漸轉移到對礦產資源的綜合開發和綜合使用方面[1]。

1 RTK測量技術的工作原理和使用特點

1.1 RTK測量技術的工作原理

RTK具有載波相位實時差分測量功能，RTK可實時將指定范圍內的監測點以厘米級精度展示出。RTK測量系統中包括信號接收、數據傳輸、數據處理共三部分。

RTK測量技術中引用了GPS定位理論。測量人員將一信號接收機置于基準站點之上，再將另一臺信號接收機放置待測站上，兩臺設備同步實時接收衛星信號。基準站將接收的GPS信號等由數據鏈傳輸至移動站點的檢測設備中。如果精度數據等與相關要求一致，測量人員就要對該點坐標信息進行仔細的記錄并備份。

1.2 RTK測量技術的使用特點

（1）RTK測量技術的誤差。RTK測量技術的誤差與GPS靜態定位的誤差一致，一般情況下主要分為兩類：一類是與同測站產生的誤差，另一類是與同距離產生的誤差。同測站的誤差有很多，通常會受到設備天線運行情況、多徑誤差、天氣等因素的影響進而出現較大多徑誤差。多半徑圍度誤差是較為嚴重的一種，主要受GPS接收設備周圍環境影響，如天線周圍有物體或是水域就會直接反射回電磁波信息。天線以這種反射回的電磁波進行測量，從而會產生定位誤差。

（2）初始化數值的模糊定位。要想明確初始化數值的具體時間與可靠性是檢驗RTK測量系統實時、準確的關鍵所在，在正常條件下，地面兩點間的距離較短時，RTK可還原電離層、對流層之間的影響成分，剩余的影響因素也可通過對觀測值的差分處理對其進行有效的消除和減弱。但介于電離層中電子含量會因時空的改變而出現變化，因此衛星信號無法準時到達基準站，而且基準線的線都越長，影響就會越大。

（3）RTK測量系統的數據鏈。通常測量人員在使用RTK測量技術時，移動站需要實時接收基準站播發的差分信號，才能更好定位待測位置。所以RTK測量技術成功的決定因素是可以連續接收基準站的信號，這也是對RTK系統的制約關鍵所在[2]。

（4）RTK測量系統的坐標信息。RTK的測量系統與GPS靜態測量一致，GPS信號接收設備內置的數據處理部分首先得出地心坐標信息，在礦山地質工程測量中使用地方坐標系內平面直角坐標，最終得出的高程數值為正常值。

2 RTK技術在礦山地質工程測量的使用關鍵點

（1）對于礦山地質工程測量期間坐標轉換參數的應用策略。GPS設備對不同的坐標轉換參數數據信息所進行的靜態測量作業，通常是在數據信號檢測后所進行的第二步驟。RTK測量技術可實時檢測出礦山地質工程待測點位于坐標系中的精確坐標信息數據內容。所以工程坐標之間參數轉換的問題就很重要。坐標參數轉換的主要方法為：在開展RTK測量作業前首先取礦山中一定數量的靜態GPS控制點，再與既定的坐標系控制點相連，同時獲取GPS中礦山工程坐標系統的坐標和平面直角坐標，之后再利用GPS數據處理軟件精確算出該工程坐標的轉換參數。一般當坐標轉換參數得出時，測量人員要取礦山工程中不同基準點進行合理匹配，并使用不同的計算方法得出坐標轉換參數，再經過精確的比對后，測量人員要選取差距最小的參數信息并進行記錄。

（2）礦山地質工程測量中基準站的設置。GPS衛星通常處于高空之中，衛星檢測發出的信號要想準確傳輸至礦山工程測量數據接收機，就會受到電離層、對流層等多方面的干擾因素，并且傳輸期間的信號很弱，一般情況下只有-50dB至180dB左右。與此同時，RTK測量系統的數據處理中包含高頻率的電磁波輻射，所以該礦山測量工程的準確傳輸與接收信號的天線高度、地表曲面、大氣反射等因素有關。測量人員要想提升GPS設備對于信號的接收速度和計算質量，礦山測量工程內設置的基準站就要避免受各種因素的干擾。

（3）礦山地質工程測量坐標系區域內的限制。通常礦山地質工程測量的移動站和基準站之間所產生的距離成為RTK測量系統進行作業的主要范圍，該區域的面積大小影響到礦山地質工程測量基準站信號的傳輸穩定性和傳輸完整性，并直接影響到RTK測量技術的速度與精準度。相關實驗表明，如果是在需要進行礦山地質工程測量的兩山頂之間建立信號接收站，即使距基準站約50km也可準確接收到傳輸的信號。當前GPS測量技術的不斷發展與完善，礦山地質測量工程中已引入先進的科學信息技術，就會增加RTK測量系統的操作面積和范圍。

（4）RTK測量系統在礦山地質工程測量中的使用規范。為保障RTK測量系統在礦山地質工程測量操作期間的精準度，測量人員要限制RTK測量系統的操作范圍。但由于受到衛星信號接收機運行情況、測站環境、儀器操作步驟等影響，RTK測量定位有時會有一些不準確，最終對于礦山地質工程的測量成果不可能百分之百的完全可靠。因此，在具體實行測量作業時，測量人員要按照RTK技術的特點和礦山地質工程測量待測區域的實際狀況，強化對最終結果的檢測，從而保證在礦山地質工程測量中應用RTK技術的可靠性。

3 結語

綜合上述所言，本篇文章筆者簡要分析RTK測量技術的使用意義和優勢。在GPS技術不斷得到優化和廣泛應用的今天，RTK技術對于測繪工作的使用價值將會越來越高，希望本篇文章的探討能對相關領域人員起到一定的幫助，為我國礦山地質工程測量工作和測繪事業的快速發展貢獻一份力。