GPS配合全站仪在矿区工作中的应用

2013-08-15张维宽

河南科技 2013年6期

张维宽

（青海省地质调查院，青海西宁 810012）

由于矿区的安全受到政府的高度重视，矿区的管理随之不断的得到加强，很多的规范得以实施。与此同时，由于科学技术的不断发展，用于矿区的测量技术也在不断的提高。全球定位系统（GPS）技术与全站仪作为高校的测量技术措施在矿区也得到了很广泛的推广。全球定位系统和全站仪的配合使用有着很多优点而得到矿区测量技术人员的喜爱，首先就是其精确性，它不仅能够满足一般的测量要求，特别是那些地势比较开阔的矿区还能够使用RTK来完成全数字的郊外数据采集，而且在周围环境比较复杂的矿区，也能够使用RTK测定图根点，配合全站仪进行数据的采集而完全不会受到树木或者是房屋遮挡的影响；其次就是他的计算方法简单、速度快的优点。正是由于这样的优点，在实际的矿区的数据采集中完全能够使用全球定位系统（GPS）技术与全站仪，然后在CASS5.0 环境下进行数字化成图，多次实践结果表明这样的措施是合理有效的。

全球定位系统（GPS）技术与全站仪相互配合进行矿区地形的测绘能够相互弥补彼此的不足之处，因为不使用全球定位系统单单使用全站仪进行测绘的话就无法建立确实可靠的图根控制网，由此将会耗费更多的资金和人力参与到图根控制网的建立中去；反之，要是没有全站仪的使用，单单用全球定位系统，虽然能够节省很多的人力物力来建立图根控制网，并进行全天24小时的检测，但是威胁的截止高度角不能小于13°-15°，若是在地势地形比较复杂的矿区，受到树木或者是房屋的影响，就完全接收不了来自卫星的全球定位信号。这个时候需要有全站仪联合RTK 进行数字测图，才能避免出现接受不了GPS 信号的情况出现。也就是说，在对矿区的地形和地物进行测量的时候，地形开阔则用RTK测图；有物体遮挡的时候就用RTK实时给出图根点的三维坐标，然后用全站仪测图。就是这样相互配合，避免彼此的缺点才能又好又快的测量出矿区的地形，有利于工作效率的提高。

一 GPS配合全站仪组合测量技术实际应用

（1）内业的准备

全球定位系统（GPS）技术与全站仪的配合使用也需要有效的利用好现在具有的成果资料。根据这些资料的数据计算出要放样点的坐标位置并将其传入GPS 的记忆卡；然后又按照成果图来选择比较恰当的基准点，由此制定出最适合的作业路线以及工作流程；最后就是做好其他一些相应的准备工作。最重要的技术是RTK作业的软件环境。

（2）外业的准备

外业的准备工作操作起来并不困难，首先就是找基准GPS控制点，设置参考站，然后就是将相关的参数数据传入记忆卡并进行初始化。这个过程里面比较重要的一个步骤就是关于解调器的配置与RTK的数据的调整。

在外业操作过程中有几个比较重要的地方务必要注意:首先就是参考站的选址。为了尽量避免干扰因素的出现，选址要达到相应的高度，参考站发射电台的高度要大于接收机的安装高度，由此才能尽可能的避免干扰源遮挡住信号的传输；其次就是电台的设置要按照相关的规定来安装，按照L（天线长度）=（载波长度）=c（传输速率）/f（载波频率）来匹配参考站信号发射天线与发射频率。只有安装上注意细节才能尽可能的避免安全事故的发生。最后则是调制解调器的配置。

（3）RTK作业模式下的数据初始化处理

RTK作业模式下的数据初始化处理也就是RTK整周未知数搜索技术的数据处理。在外业作业进行的时候该初始化处理就在控制器里面运行了。该初始化处理是按照最小二乘原理序贯递推算法处理每一个历元的观测值，这个过程里面最主要的操作就是及时地搜索最新数据并唯一的确定相位观测值的初始整周未知数。

二 GPS配合全站仪组合测量技术的实际操作

这次的GPS配合全站仪组合测量技术的实际操作作业主要是利用GPS 测量系统本身的放样功能，将具备了相应密度条件的公路界点坐标的数据提前传输到GPS 记忆卡之中，再使用计算机按照现场具体的条件才自行算出放样点的具体坐标。全站仪主要是用来测量该放样坐标是否准确。作业的时候一般都要用到两台流动站。全站仪在进行检验的时候是随机抽取很多个点，然后再将结果输入计算机进行点位精度计算，看其是不是达标。通过这个例子不难看出全站仪与RTKGPS结合放样是很切实可行的。

三 GPS配合全站仪组合测量技术测量模式放样的总结

GPS配合全站仪组合测量技术测量模式这样的无障碍测量作业模式具有其自身的优点和缺点，我们要对其进行分析，了解其优缺点才能进行更好的利用。其优点主要有：1较少的人力耗费。GPS 的操作不复杂，几秒钟之内就能获取待放样点的坐标，然后按照坐标数据确定放样点，完成放样的过程简单，一个人就能完成。2 数据安全可靠，一般都是在当场就参考数据传到流动站进行检验，只有合格的数据才能显示出来。3 放样精度高，测站间无需通视。在控制点不足的地区和由于地形地势比较复杂地区即便是通视比较困难也可以实行高精度的定位计算。4 放样速度快，一个点的测量从开机锁定卫星到完成只要一分钟左右而已。5 综合测绘能力强，数据的处理运用与计算机带来的方便的通信，使得自动化作业简单易行。6 操作方便。GPS 接收机自动化程度的增强，体积变小了，重量变轻了，更加有利于操作了。在作业中表现出来的缺点主要有两点：一是，要是所处的地区地势地形比较复杂，障碍物常常会让信号的接收出现问题；另外就是，在障碍物比较多的地区进行作业的话GPS卫星信号被阻挡机会较多，容易造成失锁，这时需要全站仪测量方式配合。