在实际露天矿山测量中GPS—RTK技术的运用

宋泽忠

摘要：GPS-RTK在矿山的开采过程中发挥着重大作用，本文简单的阐述了GPS-RTK系统的基本原理，在矿山测量中的作业流程，与传统测量相比所具有的优点，以及在实际应用中常遇到的问题，并提出相应的解决对策。

关键词：GPS-RTK；矿山开采；测量技术；应用

1 前言

随着经济的快速发展，GPS在工程中得到广泛应用，并且GPS的应用也在逐渐改变着传统的测量方式。GPS为传统的测量提供了多种选择。随着科技的不断发展，RTK技术更是推动了GPS的前进。RTK技术具有全天候采集的性能，且对空间条件的适应性极强，这些优点使得RTK技术在野外露天矿山测量中起到重要的作用。

2 GPS-RTK的工作原理

实时动态定位技术，也成为RTK系统因为自身定位准确，及时被广泛运用。RTK可以根据载波相位观测实时差分。他的工作原理为将一台接收器放置于接受站上，而另外一台或者多台接收机放置在RTK是载波相位观测，根据实时差分GPS测量的实时动态定位技术，这种技术是在基准站上面摆放1台接收机，在流动站上面放剩下的几台，虽然它们放置的地方不同，但是它们能够在相同的时间接收到相同的GPS卫星发射的信号，我们获得的观测值是通过基准站上面的那台仪器接收到的。把这个观测值和我们已知位置信息放在一起做比较，他们之间的差值就叫做GPS差分改正值，共视卫星的流动站把由无线电数据链电台传递过来的差值精确化，转换成GPS观测的数值，然后运用一定的方法，把所得到的经差分改正后得到流动站精准的实际位置，促使它的测量精度可以迅速的达到厘米级仅仅在1-25s时间内，通过以上过程随时计算出的定位结果，由此可以推断，用户站和基准站观测的质量和解算结果，我们根据这两方面的成果来确定是否达到我们想要的预算结果，这样就可以减少观测的次数避免浪费我们的精力和时间。因此，GPSRTK测量技术精度高，时效性和效率，在工程测量中得到了广泛的应用

3 GPS-RTK在露天矿山测量中的作业流程

3.1内业准备

（l）根据工程项目，设定工程名称，输人可用控制点坐标。

（2）参数设置：对基准站、流动站的数据采样率进行设置，以及高度截止角的设置。

（3）若已知坐标转换参数，则直接输人手簿。

（4）实施工程放样前，内业输人每个放样点的设计坐标，以便野外实时、准确放样。对于较多的放样点，RTK手簿可将坐标文件以CSV格式通过数据传输软件直接导人。

3.2求定测区转换参数

在进行一些矿山方面的测量，往往会运用两种坐标系：北京坐标系或独立坐标系。在进行WGS一84坐标与这两种坐标系进行转换的时候会有很多问题的出现。所以，坐标转换工作就非常重要，需要我们细心周到，在RTK作业时实时给出准确恰当的当地坐标。

（1）对于较大型的测区，在RTK施工的时候，我们首先要做的就是转换测定参数，然后在高等级控制点相同的一点上面的北京坐标系或独立坐标系求出转换的数据，

从而可以准确的输入参数以及基准站的坐标。

（2）除了上面这种方法，另一方面当我们在RTK作业时我们可以首计算出转换的数据。第一，设立基准站并采集单点定位wGs一84坐标的选址上面要注意选择一眼望不到边际的那种视野开阔的地方。第二，流动站联要多测几个高等级的控制点，尽量四个或者四个以上，最后就可以求解标转换参数。

3.3基准站的安置

（l）像微波站，电视台这种大功率由无线电发射源受到强烈干扰的地区，所以在安置基准站的时候要保证基准站远离这些超过200m的距离。远离高压输电线和微波无线电传送通道，所以在安置基准站的时候要保证基准站远离这些超过500m的距离。来避免电磁场对GPS信号的干扰。

（2）基准站应安置在周围没有大面积水域或者大型建筑物的地方，因为它们会反射GPS信号物，减弱GPS多路径效应甚至导致数据链丢失。

（3）电台信号不能干扰GPS卫星信号。例如不宜把基准站电台离GPS接收机太靠近。另一方面，电台信号线盒电源线过长时卷起来形成涡流，这样会造成磁场的产生，干扰GPS信号。

3.4 GPS-RTK施测

从测区控制方面来讲，基准站的安置应该选择四周没有各种强电磁干扰源的地方或者可以看到6颗或者超过6颗的GPS卫星这种通视好的地方，该GPS卫星PDOP值不大于7时，它发生初始化，一般只需5S就可以得到固定解，获得固定解之后就可以输入基准点坐标和天线高，为下一步连接流动站做准备，点击手簿中RTK流动站模块，进人RTK点的采集功能，选择控制点类型，3个以上高等级控制点的测区联测，通过手簿软件中GPS点校正手段，求解出坐标转换参数和标准偏差。当校正结果合格后，对已知控制点检查无误后，流动站即可返回RTK流动站模块，进行地形地物点的采集，或点击手簿中的放养模块进行征地边界或开采台阶边坡或管道管线的放样作业等。

4 RTK的优点

（l） 我们往往会在一些复杂的山区进行测量作业，也就意味着我们会面对一些诸如通视困难的问题。按照过去的技术就需要增加大量控制点和多次搬站，非常的繁琐和麻烦，隨着科学技术的进步，RTK技术就能够解决传统测量受限制这一问题，因为可以忽略不计它自身受通视条件、距离等因素影响，点间通视不作要求，仅仅只需要把基准站放在测区中心视野开阔的较高点上，在满足其流动站基本工作的条件下，就可以在几千米的范围内采集。[1]

（2） 操作简便且数据处理能力强，与各种设备如计算机、全站仪的数据传输方便快捷。[2]

5存在的问题及解决对策

（l）在地形起伏高差较大的山区和密林区以及在采区地势低洼的地方，卫星信号都会受到一定程度的减弱。在一些偏远的地区，因为它们的信号太弱，我们在测量的时候会在这种技术的基础上面配合一些常规方法。

（2）受天空环境的影响，中午受电离层干扰大，公用卫星数少，常接收不到5颗卫星。[3]

（3）在测量作业过程中，有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长，甚至无法获取固定解，可适当的提高高度截止角。

6结语

GPS-RTK技术在矿山矿区生产中的测量应用中可以看出，GPS-RTK技术较其它的技术可以需要更少的人力更快的更好地完成测量作业。可以不像过去传统技术那样要求同时观测、超高的精度等特点的优越性，极大地提高工作效率，降低了劳动强度，使矿山测量工作更加方便快捷，准确地指导了生产。

参考文献

[1]周忠谟，周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].北京测绘出版社，1997.

[2]刘基余，李征航，王跃虎.全球定位系统原理及其应用[M].北京测绘出版社，1995.

[3]全球定位系统GPS测量规范（CH2001-921992）[S].