RTK定位技术配合常规测量方法对浍河大堤进行沉降监测的探讨

郭红 王伟

（皖北煤电集团有限公司钱营孜煤矿,安徽宿州 234000）

RTK定位技术配合常规测量方法对浍河大堤进行沉降监测的探讨

郭红 王伟

（皖北煤电集团有限公司钱营孜煤矿,安徽宿州 234000）

RTK定位技术是GPS测量技术发展中的一个新突破，在很多领域已得到广泛的应用，目前在矿山测量中也有非常好的应用前景。本文阐述了RTK技术的原理和在野外测量作业中配合常规测量方法的施测过程，以及RTK应用中应注意的几个关键技术及处理方法。此次沉降观测为“三下”采煤提供可靠的设计参数，并指导矿山安全生产，为开采沉陷监测提供了有力保证。

GPS；常规仪器；地表沉降观测；“三下采煤”

随着测绘行业仪器的快速更新换代，测量方式上也发生着革命性的变革，RTK技术的出现使野外测量不再受一般光学仪器所要求的通视的限制，然而RTK定位技术还存在一定的局限性，比如遮挡、强磁场干扰、太阳黑子等因素都对测量质量有一定的影响，甚至无法测量，这就需要搭配常规测量方法取长补短。在对浍河大堤进行沉降监测的项目中采用RTK配合常规测量方法，很好地完成了外业采集工作，各项技术精度指标均符合规范要求，取得了不错的经济和社会效益。

1 测区概况

钱营孜煤矿隶属于皖北煤电集团，是安徽省“861”重点建设工程，皖北地区在建的最大的综合自动化矿井。井田地质储量5.45亿吨，可采储量2.18亿吨，设计年产量为180万吨，矿井服务年限86.4年，矿区覆盖面积约50km2。矿区范围内及周围的地形较平坦，淮河的主要支流浍河位于矿区南部，从3213工作面上方穿过，河堤纵向与3213工作面走向斜交，两岸河堤之间平均宽度为200m，水面平均宽度为110m，水深约4m左右，正常水位+16.5m，堤顶距水面约5m以上。北堤最大标高为+21.3m，南堤最大标高为+22.4m，南北堤顶最小标高在+18.0m以上。由于浍河为跨省河道、淮河的主要支流之一，肩负两岸排灌的重要使命，为了保证汛期两岸人民的生命和财产安全，必须采取积极措施对塌陷段河堤进行治理，因此对河堤进行沉降观测是非常必要的。

2 进行浍河大堤沉降监测的意义

2.1 满足矿井安全，开展“三下”采煤工作的需要。

2.2 安全合理地留设保护煤柱，解放压煤量，节约煤炭资源。

2.3 充分掌握河堤在采动过程中纵、横向的移动与变形情况，保证汛期两岸人民的生命和财产安全以及预防井下突水事故。

2.4 提供该地区准确可靠的地标移动变形参数，掌握由于采动引起的河堤移动变性特征与规律。

3 RTK定位技术配合常规测量方法对浍河大堤进行变形监测的步骤

3.1 RTK定位技术简介

实时动态测量技术（Real Time Kinematic，简称RTK），是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，它是GPS测量技术发展中的一个新突破。

RTK测量是根据GPS的相对定位理论，将一台接收机设在基准站，另一台或几台接收机放在流动站上，同步采集相同卫星的信号。基准站在接收GPS信号并进行载波相位测量的同时，通过数据链将观测值、卫星跟踪状态和测站坐标信息按照RTCM数据格式一起传送给流动站，流动站通过数据链接收来自基准站的数据，并对数据解调后，利用GPS控制器内置的随机实时数据处理软件，与本机采集的GPS观测数据组成差分观测值，进行实时处理，给出待测点的坐标、高程及实测精度。

3.2 工作流程

3.2.1 测前准备

在距离测区4km的范围内选取一个稳定控制点架设GPS基准站。建立测区沉降观测坐标系；在测区范围内均匀选取3～4个控制点，作为RTK监测时检校基准，应用经典三维计算方法计算该区域坐标转换参数，建立坐标系。在施测前，为确保观测数据准确可用，我们往往利用两点校正，第三点检查的方法来校正，当检核精度满足要求时，方可开始正常作业。

3.2.2 外业数据采集

在开阔和地势起伏较大的地方采用RTK观测，主要步骤为：进行流动站系统配置，建立作业名；选择设定的坐标系；初始化仪器通信端口，建立流动站与参考站的网络连接后便可以进行观测，每个测点观测20个历元（每个历元为5s）。在树林灌木集中区等不利于RTK施测的，可借助常规测量方法即平面采用全站仪附和导线测量，高程采用水准测量进行补测。

3.2.3 数据的后处理

数据下载并处理。将RTK采集的观测点三维坐标下载至电脑指定的文件中，连同常规测量方法获取的资料，根据测点数据变化情况和收集的基础资料（该区域已有的开采沉降资料，如移动角、下沉角、充分采动角、松散层移动角及其他相关参数）分析大堤及其周边地表沉降变形参数。

4 结束语

该项目的创新之处就在于将RTK技术引入到大堤沉降监测的工作中，实时动态测量RTK（Real-Time-Kinematic）定位技术是基于载波相位观测值的实时动态GPS定位技术，它是GPS测量技术发展中的一个新突破。利用它配合常规测量方法进行沉降监测，增加了作业方式的灵活性，缩短了观测时间，操作更加简便，并且实现了全天候作业。

[1]徐绍铨，张华海等.GPS测量原理及应用[M].武汉大学出版社，2003.

TD325

A

1003-5168(2014)04-0032-01

郭红（1988.3—），男，安徽界首人，长春工程学院工学学士，助理工程师，研究方向：测绘工程。