全站儀聯合RTK在礦山測量中的應用分析

楊 松

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局一總隊，貴州 清鎮 551400）

隨著GPS技術的不斷發展，RTK技術在工程測量中的應用越來越受到重視。RTK技術是一種實時動態定位技術，速度快，準確度高。在與全站儀的相互結合之下，不僅提高了工作效率，而且提升了測量工作的專業性和安全性。

1 RTK技術含義和特點

RTK技術是一種新的GPS技術，它是一種實時動態系統，其主要采用載波相位動態實時差分方法，進行實地測量。RTK技術的主要的工作流程就是通過GPS信號接收機，實現衛星定位和觀測，把測量的數據信號傳輸到接收設備中去。數據觀測站通過對這些信號信息的接收和分析，得出準確的測量數據[1]。

（1）實時性：RTK技術是一種實時動態觀測系統。只要具備衛星信號接收設備，RTK技術就可以在任何時候接收信號信息。而且，為了能夠確保測量數據的準確性，基準站在需要測量的地點設置了不同的流動站，能夠為基準站提供精確的三維坐標，可以讓工作人員及時對測量數據進行檢查。

（2）精確度高：RTK技術采用了載波相位動態實時差分方法，可以在野外測量作業中實時得到厘米級的精度定位。此外，RTK技術不需要設置控制網點，所以可以相應地減少工作人員的工作量，很大程度上提高了工作效率。

2 RTK技術結合全站儀的一般應用

①控制測量：在進行實際礦山測量的工程中，RTK技術可以實現精準的定位，并通過全站儀的相關測量參數作為參考依據，完成測量作業[2]。通過全站儀與RTK技術的聯合作業，很大程度上提升了對測量工程的控制效果，增加了測量數據的準確度。②用地測量：在建設用地的邊界測量中，RTK技術的應用也越來越受到重視。與傳統的測量方式不同的是，運用RTK技術測量，不僅可以節約大量的工作時間，而且減少了工作量，提高了測量數據的精確度。RTK技術可以精確地測量出建筑用地的邊界坐標，確定土地使用的范圍。

3 “RTK+全站儀”在礦山地表測圖中的工作流程

①確定坐標：為了能夠確定精準的定位坐標，需要利用RTK測量技術確立接收信息的基準站。應用迅速靜態相對定位形式進行測量，并用雙頰GPS信息接收裝置接收信號信息[3]。然后通過計算得出精確的定位坐標。②測量圖根點：工作人員要通過RTK技術傳輸過來的定位信息，利用GPS接收機對信息進行精確的計算，以此確定RTK技術基準點，并在測量范圍內測量精確的圖根點。③測量碎部點：對于地形比較復雜的地方，利用全站儀進行測量，然后通過后視定向，并對監測站的精確度進行檢測，在全部都符合測量標準要求的基礎上，就可以進行碎部測量[4]。在地勢比較平坦的地方，可以利用RTK技術測量圖根點。然后在此基礎上進行草圖制作。④數字化成圖：觀測站在接收到傳輸過來的相應的信息之后，相關工作人員要對所接收的信息進行及時的處理，通過計算機技術，把數據信息轉換成繪圖軟件需要的格式，根據外部作業的工作人員制定的草圖，進行進一步的修改，并制定精確的繪圖。

4 全站儀在礦山井下測量中的應用

4.1 全站儀設備在礦上井下的架設方法

（1）全站儀的對中：礦山井下測量的導線點的位置最好是在巷道頂板。全站儀需要在點下對中，所以全站儀望遠鏡需要有鏡上中心。因為礦山井下特殊的環境，風比較大，為了能夠使對中的精確度更高，需要在鏡上中心安裝光學對中器。井下測量儀器進行對中操作的時候，離不開垂球的協助作用。經過實踐證明，350克的活動尖垂球，能夠使對中誤差減到最小，操作效果最好。

（2）棱鏡對中：為了提高井下測量的便利性，在實際的井下測量作業中，一般選擇360°全反射棱鏡，能夠在很大程度上提高測量數據的精確度，減少測量誤差。在對中工作完成之后，工作人員可以將測量出的定位坐標、棱鏡高度等數據傳送到全站儀。

4.2 全站儀在礦山井下的測量步驟

①一般測量：標定中腰線是井下測量作業的重要步驟。全站儀在井下進行操作時，通過提前計算好的方位角、距離等，直接在儀器中輸入水平角和垂直角，然后再進行數據測量。對于測量出的數據，需要工作人員進行手動記錄。②角度測量：為了提高測量的準確性，需要在前后試點上懸掛垂球作為瞄準點。并在垂球附近設置照明裝置。由于井下風比較大，為了不影響測量效果，需要選擇具有在一定重量的大錘球，并設置一定的擋風裝置。在測量過程中，可以利用照明裝置的燈光，通過燈語和相關前后視人員交流。為了確保測量的精準度，減少測量誤差，在水平角觀測時，需要進行多次測量。③坐標測量：全站儀可以通過信號接收器，直接顯示測量坐標。在實際的井下測量過程中，主要利用設置儀器點的坐標和后視方向，以此來得到精確的定位坐標。采用這種方法，可以通過顯示的數據實時檢查測量作業的精確度，節約測量時間，實現高效作業。④放樣測量：在實際的礦山井下測量工程中，主要采用全站儀自身放樣程序進行放樣。利用這種方法，可以在操作過程中，精確地看到棱鏡的準確位置，并顯示需要調整的角度，對誤差及時調整。在遇到大傾角工程的放樣工作中，為了能夠順利進行測量，工程方可以給全站儀設置彎管目鏡。

5 結語

RTK技術聯合全站儀技術在地勢比較復雜的地段進行測量作業時，可以利用RTK技術克服外在的地形等方面的阻礙，實時動態定位，并通過全站儀進行信號接收，兩者實現完美的結合。不僅能夠提升測量工作的效率，而且降低了工作人員的工作強度，確保測量數據信息的準確度。隨著對現代礦山開采的安全性的要求越越高，全站儀聯合RTK技術在礦山測量工程中的應用會越來越廣泛。

[1]蘭進京,張健雄.全站儀聯合RTK在礦山測量中的應用[J].地理空間信息,2016,14(01):102-103+6.

[2]徐宜敏.全站儀免置平測量技術及其算法模型研究[D].南昌大學。2013

[3]王刃.基于視頻全站儀的視覺相關問題研究[D].解放軍信息工程大學。2014

[4]姬洪亮.全站儀計量檢定方法的研究[D].中國人民解放軍信息工程大學.2015