GPS-RTK技術在礦山測繪中的應用

呂軍恩

【摘 ?要】礦山開采是國民經濟運行中的重要產業，長期以來，由于礦山開采工作的復雜性，其在測量方面都處于工作量大、過程復雜，但測量結果不準確的低效率狀態。隨著現代信息技術的發展，尤其是GPS技術的普及，GPS-RTK技術逐漸被運用到礦山的測量工作中來，在衛星定位與信息動態傳輸的技術支持下，礦山測量無論是從操作過程還是測量結果上都得到了極大的改善。

【關鍵詞】GPS-RTK;礦山測繪;應用

1測量工作對礦山建設的積極影響作用

礦山測量技術應用期間，對工作人員的專業技能及專業知識、實踐經驗等方面的要求較多，可以歸結為該技術是經過技術人員長期的實踐總結產生的，并經過產業的發展與進步，逐漸改進并優化的先進科學技術。礦山測量技術對相關企業單位的長遠發展有著重要影響意義，其中圍繞礦山勘測以及基建設置等方面的工程相對較多，都需要基礎性的技術資料以及測量計算完成繪圖處理工作。繪制結束之后，各項開采以及生產、運輸都具備了理論依據條件，礦產資源挖掘還能將一些平衡關系的支撐點以及圖形繪制出來，這樣無論是礦山周圍環境還是地貌特征，都能給礦山安全建設以及礦山安全開采提供有利的支撐條件。

2GPS-RTK技術概述

RTK技術是當前我國工程測量工作之中應用比較廣泛的測量方法之一，該測量技術具備受環境干擾較小的優點，因此主要應用野外測量工作之中，同時其精準度比較高，因此一經推出就受到了我國相關工作人員的歡迎與應用。RTK技術是以載波相位觀測值實時動態定位技術為基礎的，由于其定位精度能夠達到厘米級，因此能夠實時提供測量站點在測量制定坐標系之中的三維定位結果。在應用RTK技術的過程當中，基準站會通過數據鏈將觀測值以及測量站的坐標信息傳輸到流動站之中，流動站在接受數據的過程當中會對GPS觀測數據進行采集，同時快速處理差分觀測值，最終實現精準定位。RTK技術的應用有效提高了我國測量工作的效率以及質量，并且因為該技術采集的數據信息全部都是數字化形式的，因此只需要通過相關軟件進行簡單處理就可以直接編制電子地圖，非常適合在測量工作之中應用。RTK測量系統之中一般會包含以下幾個方面的內容：數據傳輸設備、數據處理軟件系統以及GPS接收設備。通過在基準站之中安裝GPS信號接受設備，能夠對數據信息進行準確測量，基準站會結合采集的觀測數據，結合相對定位的原理，會計解算之整周模糊度未知數，將用戶站的測量精度以及三維坐標情況顯示出來，結合定位結果，對用戶站以及基準站的觀測質量進行實時監測。

3GPS-RTK技術在礦山測繪中的應用流程

GPS-RTK技術已逐漸應用于礦山及其他測繪領域中，具體的操作流程可以簡要的概括為以下幾步驟：①建設基準站，基準站的建設必須要充分考慮測繪區域的地形地貌，確保信息接收暢通無阻;②建設流動站，必須嚴格按照相應的工作要求進行，在空間上與測繪點相對應，并開啟作業模式;③GPS控制點的選點和埋設，選點位置必須選擇在易于分辨、無爭議的區域，埋設要嚴格按照規范要求進行，盡可能的埋設于交通條件良好，易于保存的區域，便于后期工作采集利用;④GPS控制網的布設與成果數據的解算，在完成之后進行成果資料的整理;⑤控制點的高程檢測工作，該步驟是提高測繪精度的有效控制措施，因此必須嚴格按照相應的操作規范執行;⑥測繪區域碎步測量RTK技術的配合使用，全站儀野外數據的采集工作;⑦室內進行測量數據的綜合整理，編制相應的測繪圖件，提高測繪資料。

4分析GPS-RTK技術在礦山測繪中的應用

礦山測繪數據實際控制與基本轉換過程中存在諸多問題，通過自動化控制技術的應用能夠作為基本操作控制模式，使得各個系統接口數據能夠實現智能化處理。在計算機系統數據處理過程中，礦山數據是重要的中轉位置點，在數據實際傳輸過程中需要加強自動化控制。通過GPS-RTK的應用能夠對各項初始數據進行優化篩選，加強智能化調配以及自動化控制處理，使得多項數據資源利用效率能夠全面提升。

4.1區域放樣

區域放樣是先控制、后碎步的過程，應用GPS-RTK技術進行放樣，要明確整個測區內的控制點，制定合適的測量方案，要滿足加密控制網的精度要求。控制點的坐標要準確，對應的大地坐標也要準確;放樣數量要足夠多，保證分布范圍合理，明確測點之間的相互關系。在實際操作上，主要分為兩種放樣形式：一是點放樣，二是線放樣。技術人員只需將設計點位坐標輸入電子手簿，然后在場地內走動，按照GPS接收器的指令操作，即可放樣出設計點位。實踐證實，利用GPS-RTK技術進行區域放樣，不僅提高了作業效率，也能保證放樣精度。

4.2具體測量

4.2.1在礦山地形形變測量中的應用

在礦山開發中，礦區地理條件不僅影響著開采工作效果，也影響著礦區人們的正常生活。一些礦山在測量過程中，對地形形變的分析不夠準確，一旦礦山在開采中出現嚴重的地形形變，就會嚴重影響了礦區人們安全。因此，在礦山測量中，技術人員應利用GPS-RTK技術對礦山的整體地形條件進行測量，并根據數據做出專業分析，判斷礦區地形出現形變的可能，以及形變量的范圍。例如在測量中，選擇基準點和觀測點，對礦山地形進行長期數據收集，反映其動態變化情況，從而建立礦山監測網絡，根據基準點和觀測點參數變化，計算礦山形變量。

4.2.2在土方工程測量中的應用

在土方工程上，利用GPS-RTK技術可以完成驗收測量作業。一般情況下，完成一個點的測量僅需2秒～4秒，精度在2cm-3cm之間;配合成圖軟件，可以形成一體化數據鏈，省去數據的輸入、轉抄等環節，實現了制圖的數字化。測量期間，使用的人員數量少，可完成數據采集、填繪更新、采集碎步點位等任務。而在非蔭蔽礦區，可以建立單基站CORS系統，利用VRS技術提供實時測量服務，既能實現無人值守，又能保證測量的動態性和連續性。

4.3在礦區控制網建設中的應用

礦山的開采是一項系統工程，而建立礦區控制網不僅可以將礦山開采各個環節進行精準定位，對其中存在的低效、失效現象做出判斷與調整，以實現礦山開采工作的整體協調運行。但是在傳統測量技術的支持下，網絡體系的建立不僅完善，相關人員不僅在數據測量上缺乏準確性，各環節之間也難以實現實時的數據傳輸，從而影響了礦山開采工作各環節之間的協調運轉。基于此，GPS-RTK技術的引入與應用則打破了傳統礦山測量局限，一方面利用衛星定位于實時傳輸，控制了礦區數據測量誤差;另一方面也能夠形成網絡，對礦山開采的穩定性進行實時檢測，以準確排除安全隱患。

4.4GPS-RTK技術在礦山測繪中應用需要注意的事項

首先需要對基準站位置點進行選定，這對于提高GPS-RTK技術測繪精確度具有重要影響。基準站可以選在地勢相對較高，周邊環境沒有遮擋物，電臺能夠全面覆蓋的區域中，這樣能夠降低監測過程中不會受到外部環境的干擾。此外，為了使得數據能夠有效傳輸，在基準站周邊200m范圍內不能存在信號干擾源。而后需要確定科學化的轉化參數，這樣能夠使得GPS-RTK測量工作的精確性全面提升，需要選用較為統一的坐標系，這樣能夠使得測量結果實際對比性有效提升，提高測量精度值。如果存在坐標系不對稱的情況，需要對礦山所處位置基本轉換參數進行確定，確保各項測量數據準確性全面提升。

5結束語

在信息技術不斷發展的背景下，礦山測量基于提高工作效率的需要，積極引入GPS-RTK技術。GPS-RTK技術的應用突破了傳統礦山測量中結果誤差大，操作過程復雜的局限，利用全球定位與實時動態傳輸技術，有效控制了人力測量誤差，降低了工作強度，提高了測量精度，有效控制了礦山開發成本，提高了礦山開發科學化水平。

參考文獻：

[1]吳惠強.GPS-RTK技術在礦山測繪中的應用探討[J].資源信息與工程，2018，3302：127-128.

（作者單位：呼倫貝爾山金礦業有限公司）