全站儀聯合RTK在礦山測量中的應用

董浩浩

(山西新景礦煤業有限責任公司，山西 陽泉 045000)

0 引言

傳統測量技術較為落后，制圖效率和繪圖專員的工作量都較為繁瑣，所花費的時間多，成圖的速度慢。主要原因在于，傳統測量技術通過建立控制網，對控制網上的控制點進行加密，通過這些控制點布設圖根，再利用圖根點的位置放置專業測量儀器開展測量工作，最后通過所測量點的信息，按照一定比例制成地形圖。而信息技術的發展，利用數字化手段解決了傳統制圖難題。通過數據的輸入和應用計算，方便技術人員對圖形信息進行查詢和管理。該項技術的應用提高了制圖效率，縮短了成圖時間，在各領域中得到廣泛應用。在野外測量的過程中，可通過全站儀聯合RTK技術針對目的地進行數據采集，從效率和精度上考慮，大大改善了傳統測量技術，優化了測量方法。

1 全站儀數字化測圖與RTK測量技術

1.1 全站儀數字化測圖

傳統測量技術是對山川地貌、精度參數進行手繪制圖，嚴格意義上講，手繪制圖精度較低，制圖周期時間長，對山川地貌的繪制不夠清晰。而利用數字化手段開展的測圖工程，所制圖的精度、山川地貌的清晰度、制圖周期都有大幅度提升。其制圖過程是通過全站儀和GPS接收儀等設備的使用，然后依據儀器所采集到的數據點再通過計算機圖形處理技術制成地形圖。數字化測圖和信息化制圖的最大優勢就是，可快速精準地進行地形測量，并且具有廣闊的發展空間和應用前景，屬于測量技術領域的新科技[1]。

數字化測量技術一改傳統測圖的方式，利用現代科學技術，縮短了測圖人員實地測距時間，提高了專業技術人員的工作效率。數字化測圖的過程，嚴格依照專業參數，配合GPS全球定位儀器，對地形地貌以及相關地理參數進行詳細測繪，具備自動化、高科技含量、高精度的測繪水準，促使大比例地形圖測圖技術的革新和躍進。

全站儀測圖技術是現代數字化技術的一種，在測量的過程中，通過測量需測點和已知點之間的距離和方位坐標，來獲取需測點的參數，然后開始鋪設控制點。在控制點的鋪設階段，要注意保持兩點間的通視。而在制圖階段，全站儀測圖技術一般會使用草圖制圖法和編碼制圖法來對所測數據進行繪圖，然后通過計算機的繪圖軟件實現數據轉換，從而完成制圖整個流程。而所繪成圖中已經標注地物符號，具備線狀地物連線和面狀的地物閉合連線。整個制作過程只需要2～3人就可以完成，降低了操作人員的工作量，也大幅度提高了制圖效率[2]。

1.2 RTK測量技術

RTK測量技術是采用差分方法對2個測站載波相位測量進行處理，具有一定的動態性。RTK測量技術具有鮮明的特點。①RTK測量技術具有實時性，通過衛星信號實施數據對接，然后利用三維坐標傳輸數據參數，現場就可以實現數據的檢測和校準，如圖1所示；RTK測量技術的實測范圍就是衛星信號能夠覆蓋的地方，可全天處在作業狀態。RTK測量技術的應用提高了測繪的精度，減少了測繪人員的工作量，大幅度提升測繪效率；②RTK測量技術優化了傳統測量技術中布設控制網點、通視等作業要求，對于每一個測繪點的精度、點位的布局、測繪的效率就有明顯的提升，同時將測繪團隊人數降到了3～5個人。人員少、精度高、高效率是RTK測量技術的最大優勢。

圖1 RTK取點示意圖

1.3 RTK測量技術的應用

控制測量：在礦山測量階段，由于傳統測量技術所涉及到的控制面積大、控制點多、精度要求高，對傳統測量技術而言，是一項挑戰。而且，傳統測量技術會先通過布設控制點，保持兩點間的通視效果才能實現測量，這增加了時間成本和工程量，而且所測繪出來的精度不高。而利用GPS技術實現礦山測量的過程中，雖然比傳統測量技術具有一定的優勢，但在數據獲取時間和數據處理上仍舊耗費大量的時間，同時不能實時傳送已定位的數據信息，而如果發現測量精度和要求有所偏差，則需要重新測量，極大地浪費資源。而RTK測量技術優于傳統測量和GPS測繪，不論是從測量的精度、數據的準確性，還是作業效率、數據傳輸的實時性都有明顯的優勢[3]。

線路中線定線：RTK測量技術也常用于市政建設，例如道路中線的布設。RTK技術具有明顯的優勢，只需要將建設道路的坐標數據、道路曲線的角度等重要測繪數據輸入到RTK測量儀中，就可以實現放樣作業。并且，RTK測量技術具備自動校準，對已偏離方向的放樣進行信息指示，以便將中線定線的誤差降到最低。

用地測量：RTK測量技術對土地使用的界限進行精確測量，并實時地測定界址的坐標點，然后計算出土地的使用面積。RTK測量技術的應用明確界定了土地的使用范圍，并大幅度提升土地的測量速度和測量精度。

其他方面測量：RTK測量技術還可被應用到多種領域里，并且不需要布設控制點，就可以對需測點標的坐標，然后通過向繪圖軟件中輸入相關數據，就可以實現數字化測圖。而RTK測量技術也可應用在水下測量，通過自動到行業系統就可以實現對水下的測量點進行自動獲取，并且，水下獲取的三維坐標的精度高，相關參數準確，然后通過計算機軟件完成制圖。

2 全站儀和RTK在礦山測量中的聯合應用

2.1 進行礦區數字化地形圖測量

在針對礦區測量實際應用中，全站儀和RTK分別所扮演的角色是數據的采集和數據的存儲。RTK測量技術被應用在礦區地形數據數字測量中，只需要2個專業技術人員就可完成對礦區地質地形的測量工作，并將標好的坐標點和數據統計下來，然后將所有的數據進行信息化處理，利用成圖軟件經信息編輯和轉換后生成具有數字化特點的地形圖。而對于數目繁茂的礦區應先通過RTK布設根點，再結合全站儀對測量范圍內的地形、地標物進行特點整點標注，特別注意的是，所有標的物的長寬屬性都要標注清晰，然后再通過RTK測量技術對該地段實施參數獲取，最后再將參數輸入到計算機制圖軟件中，經過編譯轉換生成所需地形圖。

2.2 進行勘探基線及基點布測

依據礦區地質結構、礦體形勢走向、礦內儲量的預測等需要，對礦區進行基線勘探和基點布測。這就需要專業技術人員實際進行勘探，并確定礦區內起點和終點的方位坐標。而在礦山測量區內通視條件較好的前提下，測繪人員應將全站儀放置在起點坐標上，通過輸入所需勘探基線的相關參數進行勘探，確定好勘探基線的方向，并對長度、基點進行布測，確定好每個點的坐標。如果礦山測量區內的通視條件不達標，可利用RTK測量技術中的放樣方法精確測定基線的方向和基點的坐標，并通過明顯的標識物進行標識。例如，在河南省某礦區勘探基線測量過程中，依據礦區勘探基線的需要，測量技術人員在確定好基線的起始點坐標后，并應用全站儀和RTK測量技術聯合測量，確定基線方向110°50′00″。而勘探的基點之間的距離分別是100 m、200 m、400 m，整個基線長約2 100 m，所需布測基點的數量達8個，每個基點均有明顯的標識物進行標識[4]。

3 結語

全站儀聯合RTK對礦山實施測量應用中，2種技術所展現的互補應用不僅彌補了各自技術應用中的缺陷，還提高了測量的效率，減少了測量工作者的工作負擔。同時，利用數字化技術實現測量制圖過程，提高了測量的精度，拓寬了應用領域。況且，聯合測量技術的應用極大地減少了測量過程中所遇到的問題，有效彌補了各自技術的缺陷，在測量工作中，將技術優勢發揮到最大[5]。