GPS—RTK技术在矿山测量中的应用探究

乔佃荣

摘 要：在对位于平原地区的矿区进行测量的过程中，由于地形比较简单，因而相对比较容易。然而随着我国经济的发展，对各种资源的需求量越来越大，这使很多山区的矿产资源得到更多的开发。由于山区的复杂地形，加大了矿山测量工作的难度。在这样的情况下，一种新型的矿山测量技术——GPS-RTK技术应运而生。本文将简单介绍这项技术的工作原理和结构，并介绍该技术的一些具体的应用措施。

关键词：GPS-RTK技术；矿山测量；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.101

1 GPS-RTK技术的工作原理

GPS-RTK技术是GPS技术发展的一个重要里程碑，其主要由三个部分构成，分别是GPS接收装置、数据传输设备以及软件系统。在工作时，使用至少两台GPS接收装置同时开始工作。其中一台作为基准站，一台作为流动站。利用载波相位差分ishuin行对数据的实时处理。它可以提高测量站点在制定坐标系中的三维坐标，其精确度甚至可以达到cm。基准站可以采集可用卫星中的原始数据，并发送到流动站。同时，流动站会采集自身的原始数据，并与从基准站接收到的数据结合，进行统一的处理，计算出两组数据之间的基准向量。根据这一工作原理，工作人员可以携带流动站进行更加精确的测量工作。GPS-RTK技术的关键就在于数据的处理与传输技术，在进行定位时，基准站接受装置必须实时传输观测数据和已知数据到流动站。由于需要传输的数据量比较大，因此通常情况下，波特率必须达到9600以上。

2 GPS-RTK的结构简介

2.1 GPS接收设备

在使用GPS-RTK技术进行矿山测量时，一般要求采用双频GPS接收装置。这时由于双频GPS接收机不仅精度高，而且可以又快又准地计算出整周未知数。在基准站同时为多个用户提供数据服务的情况下，GPS接收装置的采样率必须与用户使用的接受装置的最高采样率保持一致。

2.2 数据传输设备

数据传输设备有被称为数据链，它是由基准站的无线电发射台与流动站的接收设备两部分构成的。需要注意的是，在选择二者的频率时，必须参考基准站与流动站之间的距离、周边环境以及数据传输的速度进行灵活的设置，当基准站与流动站之间的距离发生变化时，选择的频率与功率都应该进行相应的改变，从而保证数据的正常传输。

2.3 软件系统

对于实时的动态测量来说，想要保障其可行性以及测量结果的精确可靠，就必须有一套质量上乘、功能齐全的软件系统。在运用GPS-RTK技术进行测量的过程中，软件系统的稳定运行具有决定性的意义。

3 GPS-RTK技术在矿山测量中的具体应用措施

3.1 放样工作

通常情况下，在采用GPS-RTK技术进行放样工作的过程中，首先必须根据测量区域内原有的控制点，灵活地制定相应的观测方案，严格按照操作规范对控制点进行放样工作。指导彻底满足矿区控制网络的精度要求，放样工作才可以告一段落。在进行放样工作的过程中，必须保障控制点坐标与大地坐标的精确并保障控制点的数量。另外，控制点的分布范围必须合理，不同的控制点之间必须有明确的相互联系。在利用GPS-RTK技术进行放样的过程中，主要采用的形式有两种，即点放样形式与线放样形式。从实际的应用效果来看，GPS-RTK技术不仅可以有效提升测量工作的效率与质量，而且完善了测量工作的步骤。

3.2 矿区的工程测量

在利用传统的方法进行测量工作时，往往需要建立很多的控制点，然而在实际的测量工作中，对于这些控制点的测量数据进行拼接时，经常会由于人工操作出现失误而不得不返工，极大地降低了测量工作的效率与质量。GPS-RTK技术的应用，可以更好地规避这一类问题。这是由于GPS-RTK技术具有更广的测量范围，一个控制点就可以测量半径10km的地区，不仅可以避免过多的拼接导致的错误，而且缩小了测量偏差，提高测量的精度。

4 在矿山测量中应用GPS-RTK技术的注意事项

4.1 测量点的选取

虽然GPS-RTK技术具有测量速度更快、精度更高等很大优势，然而其运用到矿山测量工作中的时候，还是不可避免的存在一定的误差。其中的一些误差由于自然条件或技术的限制而无法避免，而一些误差完全可以通过选取更好的测量点的方式避免。为保证测量的精度，在进行测量作业时移动站和基站之间的距离不宜超过10km，且应该尽量做到均匀分布。除此之外，在进行矿山测量之前还要对该区域的地形地貌、自然条件等进行充分的了解，并根据测量地区的具体情况布置测量点。与传统的矿山测量方法相比，GPS-RTK技术无论是在图根控制、实测采场现状图，还是在道路施测中都有很大的优势，但必须保障其与卫星定位系统的顺利连接。因此，在利用GPS-RTK技术进行矿山测量的过程中，必须保持测站附近具有开阔的空间视野，在矿洞中、桥涵下，测量结果就会收到影响而不够精确。。

4.2 保障信号的正常传输

在利用GPS-TRK技术进行矿山的测量工作时，基准站与流动站之间需要依靠脉冲信号进行联系，因此，在利用GPS-RTK技术进行测量工作的过程中，必须采取措施，有效地规避外界环境中的电磁波干扰。如果实在无法避免干扰，就应该在手干扰的区域演唱测量时间或增加测量次数，以获得更加精确的数据，保证利用GPS-RTK技术得出的测量结果更加可靠。

4.3 保障电力供应

在利用GPS-TRK技术施测的过程中，由于流动站的电力配备无法真正保障长时间观测活动的进行，而矿山上的电力资源肯定有限，在电力得不到保障的情况下，测量工作可能不得不中断。在山区或者人烟稀少的地区，作业人员更需要注意保障对测量设备进行持续的电力供应。正因为如此，利用GPS-RTK技术进行户外工作时，必须备有足够数量的大容量电池、电瓶等电源，以满足长时间测量工作的需要。

5 总结

在矿山中，对于地形地貌的动态测量要进场进行，在这样的情况下，GPS-RTK技术的上述优势无疑更加明显。正是因为如此，这项技术在矿山的测量工作中将发挥越来越大的作用。对于矿山中负责测量的工作人员来说，必须尽快掌握这项技术的运用方法，从而更快更准地进行矿山测量工作，保障矿产资源开采能够正常进行。

参考文献：

[1]徐晓萍.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用[J].科技与企业，2013（01）：154+156.

[2]朱浩浩.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用[J].科技资讯，2014（08）：46.