試析露天礦山測量中GNSS RTK模式的應用

黃昭軍

（江西分宜珠江礦業有限公司，江西 新余336600）

礦山測量對于礦山開發來講有重要的作用，一方面，礦山開采工程的具體規劃和建設需要以測量數據為基本參考，另一方面，礦山開采的具體區域確定、開采路線的選擇也要以測量數據為基本參考，所以測量工作對于礦山的開發來講起著關鍵性的作用[1]。在技術不斷發展的大環境下，我國露天礦山測量的技術應用有了顯著的進步，礦山測量的實際效果也有了明顯的提升。就實踐統計來看，GNSS RTK模式在礦山開采中的利用起到了非常不錯的效果，所以做好相關性分析現實意義顯著。

1 GNSS RTK技術原理和特點分析

RTK（Real-time kinematic，實時動態）載波相位差分技術是一種新的常用的GPS測量方法，其原理簡單來說就是，基準站用一個固定坐標來做參考，以后基站每通過接收衛星算得一個坐標，就跟固定坐標作比對，得到差值，然后將這個差值發送給移動站，移動站用衛星接收到的坐標再減去基站發過來的差值就得到了改正后的坐標[2]。以前在測量實踐中使用的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑，它的出現為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了作業效率。

對目前的GNSS RTK技術具體利用做分析發現其具有以下幾個方面的突出優勢：①具體的測量不需要事先測站之間的通視。利用RTK技術，在測站不通視的情況下可以直接做測量，這一特點不僅減少了較多的測量限制，而且極大的提升了測量的效率，對工作人員測量強度的降低和測量工作量的減少也有積極的意義。②定位精度高，觀測時間短。從大量的測量實踐資料研究來看，RTK技術的利用實現了定位精確度的顯著提升，而且在測量的時候，不需要做長時間的觀測便可以獲取實時性的動態數據。③RTK技術操作比較的簡便而且可以提供三維坐標。操作難度的下降使技術人員的工作失誤有了明顯的降低，而且三維坐標的提供極大的提升了測量的準確性。④RTK技術能夠實現全天候的作業。傳統的測量會受到多方面的影響，所以測量需要挑時間、挑地點，否則會出現較大的測量誤差，RTK技術不同擔心此問題，可以實現全天候，持續性作業。

2 GNSS RTK技術在露天礦山測量中的應用

GNSS RTK技術在目前的露天礦山測量中起到了重要的作用，對其應用做分析可知其主要的應用體現在四個方面，以下是具體的闡述。

（1）礦區大比例尺的地形圖的測繪。首先，GNSS RTK技術的具體利用體現在礦區大比例尺的地形圖測繪中。露天礦山規劃和建設的基礎資料是礦山地形圖，而且現代露天礦山機械化作業程度比較高，礦山表面的具體變化也比較的突出，所以為了讓決策者有更好的判斷，其必須要對礦山地形做實時的掌握，所以在實現中需要做不間斷的補測。該技術的使用極大的減輕了測量工作的實際工作量，而且在實時地形資料滿足方面的優勢比較突出，所以在當前的露天礦山測量中，GNSS RTK技術的應用存在著廣泛性。

（2）礦區變形監測。其次，GNSS RTK技術在礦區的變形監測中有著比較突出的應用價值。露天礦山在開采的過程中會隨著時間的推移出現明顯的地形變化，在開采深度加深的情況下，礦山的邊坡塌方、礦山周邊塌陷風險會明顯的加大，如果不能夠做及時的預警，礦山開采會出現不可挽回的損失。礦山變形監測的要求精度為到毫米級以及亞毫米級，而RTK技術的精度能夠達到厘米級，其無法滿足具體的變形精度監測要求。所以在實踐中，需要在RTK技術利用的基礎上對GNSS系統進行升級，使其成為監測系統。在我國目前的露天礦山開采中，大多數的礦山構建了GNSS監測系統，而且該系統利用數據采集、數據傳輸和GNSS處理中心實現了監測處理的自動化，圖1是基本數據處理示意圖。測量控制方式，利用軟件處理控制點的平差坐標。這種控制測量方式和導線測量做比較發現其不管是測量精度還是測量效率都具有明顯的優勢。目前的GNSS應用主要接收三種類型的導航衛星，而RTK方式的精度又比較高，所以綜合應用有效的提升了控制測量的精度以及效率。

（4）鉆孔的放樣。最后，GNSS RTK技術的利用體現在鉆孔放樣當中。在露天礦山的具體測量中，鉆孔放樣是一項非常普遍的工作，地質工程師一般需要根據工作計劃在地形圖上做好鉆孔設計，測量人員需要基于設計圖對各個鉆孔的坐標進行提取。傳統的放樣主要是通過全站儀的放樣功能實現的，需要觀測員和立鏡員進行配合，而且測站點和立鏡員之間也要保持通視。利用RTK技術做具體的放樣工作，一個人就可以完成過去幾個人的工作，而且放樣的效果和效率會有明顯的提升。簡單來講，GNSS RTK技術在放樣實踐中的利用比其全站儀放樣有突出的優勢。

3 結論

圖1 基本數據處理示意圖

（3）露天礦區的控制測量。再次，GNSS RTK技術的具體利用體現在控制測量方面。露天礦區的控制測量有著比較重要的地位，一般采用的是導線測量方法，該方法要求測試點之間必須要實現通視，所以在測量實踐中的限制因素比較多，作業的工序也比較多，這導致了測量周期的加長和測量結果精度的下降。基于控制測量的精度要求使用GNSS靜態

綜上所述，在露天礦山的測量實踐中，傳統的測量方法利用有諸多限制，而且測量結果的獲取周期長，不利于礦山地形的實時監測，而GNSS RTK技術利用不僅能夠彌補傳統測量的缺陷，而且可以提升測量的效率，提高對礦山的變形分析，這于礦山的安全生產來講有重要的意義，所以在礦山測量實踐中推廣和利用GNSS RTK技術現實價值巨大。