RTK技术在矿山地区测绘中的应用与注意事项探究

马庆涛 刘靖明

吉林省有色金属地质勘查局六〇七队，吉林吉林 132000

1 RTK技术与矿山地区测绘工作概述

1.1 RTK技术概述

RTK技术的英文全称是Real-time kinematic，是一种将GPS测量技术与数据传输技术相结合的实时定位技术。RTK技术主要靠两部分构成，分别是基准站与流动站。其中基准站的主要功能就是发射连续观测到的卫星数据，是测量过程中的基础；而流动站的主要功能是对基准站与流动站的载波相位观测值进行实时差分处理，然后获取测量点的坐标、高程以及精度指标，确保测量数据的及时性与有效性。RTK技术是一种新的精准度较高的测量技术，在矿山地区测量工作中应用RTK技术，可以实现快速求得厘米级整周模糊度固定节的需求，并且RTK在接收多个GPS卫星信号、多路径现象的影响较小的情况下，能够确保整周模糊度固定解的置信度达到99%左右，完全能够满足动态测量的平面精度± （10mm+1×10-6D） 。传统GPS静态定位与快速静态定位在测量过程中必须对测量点进行长时间的观测，并且在测量后还要对测量所得数据进行计算处理。而RTK技术的动态定位功能可以极大提高定位测量的效率，基本可以满足一般的城市测量需求。此外，GPS实时定位技术还能够完成对控制点加密、工程放样、碎部点采集以及中线高程采集等测量任务。

1.2 网络RTK测绘新技术概述

网络RTK技术其实就是一种将GNSS数据处理技术、计算机网络技术以及通信技术等新型技术进行有效结合应用的实时动态高精度定位技术。它能够对被测站点指定的坐标系提供准确的三维定位结果，并且保证结果精度达到厘米级。CORS系统是网络RTK技术的重要基础设施，主要由参考网站、数据处理中心、数据通信链路以及用户终端等部分组成。网络RTK技术与RTK技术相比，在矿山地区测量中更具优势，主要表现在以下方面： （1） 节省架设参考站的时间。网络RTK技术主要依靠网络对测量点进行准确测量，不需要工作人员架设参考站，节省架设参考站的时间，极大提高野外测量工作的效率，并且降低了作业成本，具有较好的敬意性。 （2） 生产效率双倍提高。在网络RTK技术应用中可以确保传统的“1+1”GPS接受机等于“2”，作业效率几乎得到2倍提高。 （3） 控制点确定方式简单。在传统测量过程中，必须根据测量点的需求，不断寻找控制点，确保测量作业顺利完成。而使用网络RTK技术只需要直接输入工作地的参数就可以进行下一步操作。 （4） 作业半径增大。一般RTK技术的作业距离不能超过15km，而网络RTK技术的使用范围突破了距离限制，同时还能够将距离对RTK技术测量精度的影响降至最低，确保测量结果的准确性与可靠性。 （5） 测绘系统与定位精度相统一。在CORS系统覆盖的区域内，网络RTK技术的测绘系统与定位精度互相统一，方便工作人员根据测量结果开展系统转换与其他用途处理，对提高测量作业水平有重要意义。

2 RTK技术在矿山地区测绘中的应用

2.1 矿山地区测绘任务

在对某矿山地区进行测量作业时，根据矿山开采要求，对矿山进行测量的主要内容包括以下几点： （1） 对矿山矿产储量进行动态监测。根据当前矿山开采的实际情况，按照矿产勘查地质报告中登记的矿山占有资源储量以及上年度矿山储量的年报告为基础，对测量过程中矿山地区范围内矿产保有的占有资源储量、可利用资源储量以及上阶段消耗的资源储量进行准确计算，同时计算越界开采量与越层开采量，还要对宕口边坡的面积与宕底的面积、实际开采面积进行准确计算。在完成储量动态监测过程后，编制矿山储量年度报告，为下一阶段工作提供准确参考。 （2） 对矿山宕面进行测绘。测绘矿山宕面时，主要是对开采上下坡线、运输平台上下坡线、台阶以及采场底面高程进行测量，然后按照1：1000的精度对地形图进行绘制。最后的成图比例不能小于1：2000。另外，还要对具有代表性的地段的地质剖面进行测绘，最终绘制完成的图形精度不能低于1：2000。 （3） 测量作业要求。除了对矿山地区自然地质环境进行测量外，还要对矿山地区周围300m范围内的剥土区、填土区、矿区道路交通以及电线电缆设备与工业场地设施等进行测绘，确保将矿山地区的基本特征与生产情况都反映在绘制的成图中。另外，在测量过程中，如果发现变化较大的地质条件或者越层、越界开采情况，必须将实际情况上报至相关部门或者单位，进行妥善处理。

2.2 RTK测绘新技术在矿山中的应用优势

矿山测量工作的任务量较大，对测量精度要求也比较高，在测量过程中必须绘制大量的矿区地形图与专用地图。传统的矿山测量工作效率较低，并且因人工操作失误出现误差的概率也相对较高。而使用RTK测绘新技术对矿山测量工作的有利影响较大，不仅仅可以提高矿山测量工作的效率，并且还能够确保绘图的准确性与可靠性。将RTK测绘新技术应用在矿山测量中的优势主要表现在以下方面： （1） 减少测量人员的投入。传统矿山测量的工作人员数量较多，主要是因为测量任务内容较多，必须多人合作才能确保测量工作的效率。而RTK测绘新技术只需要两到三个测量人员进行操作即可，并且能够提高测量作业的效率，确保作业精度。极大减少人员投入，提高人员调度安排的科学性。 （2）测量程序简单清晰。使用RTK技术进行测量作业时，只需要将基准站在控制点上安置好就可以在流动站开始测量工作，不需要其他测量步骤进行辅助。测量程序简单，有利于提高测量效率。（3） 受测量环境影响较小。在建筑物比较密集的矿山地区进行测量时，将RTK测绘新技术与全站仪进行结合使用，可以将建筑物对测量作业的影响降至最低，同时能够大大提高测绘的速度与精度。避免无效作业与重复作业。 （4） 在山区地区进行测量时，GPS卫星信号会变弱影响测量效率与精度。这时，就需要对RTK设备进行初始化处理，为了降低初始化对测量作业精度与效率的影响，最好选择初始化速度较快，能力较强的RTK机型。

3 RTK技术在矿山地区测绘中应用的注意事项

3.1 RTK技术在应用过程中的问题

虽然RTK技术可以大大提高矿山测量的精度与效率，但是因为RTK技术发展时间短，技术仍不够完善，在应用过程中还存在以下不足与缺陷。 （1） 对卫星依赖性强。卫星系统位置是不断变化的，如果对美国来说，卫星系统位置最佳时，一些国家在某一时间段内的卫星覆盖情况就会受到限制，这时，利用RTK技术进行测量时，就会出现假值。 （2） 还会受到天空环境的影响，例如多云天气与晴朗天气的RTK测量结果就可能存在较大差异。 （3） 数据传输的稳定性与安全性问题。RTK技术的数据传输主要依靠网络技术与通信技术完成，而数据链传输很容易受到一些障碍物的影响 （山体、建筑物、干扰信号等） ，这对信息传输的稳定性十分不利，此外，数据传输的安全性也是通信技术中必须关注的问题。

3.2 RTK技术在应用过程中的注意事项

将RTK测绘新技术应用在矿山测量过程中是测量工作的必须阶段，因此，在应用过程中要采取一定的方法降低RTK技术应用的缺陷，确保RTK技术可以满足测量要求。在应用RTK技术的过程中，有以下注意事项：其一，定期举办质量管理会议，对RTK测绘过程中的问题进行及时解决。最好制定严格的质量检查机制，对测绘过程的计划执行情况与测绘结果进行定期检查，及时纠正检查不合格的地方，保证测绘精度。其二，建立完善的复查机制。对RTK技术测绘完成后的结果进行审查、校验，根据矿山测量任务需求以及相关测量规划检查RTK测绘技术的完成情况。要特别注意对测绘图纸的精度与准确性进行严格审查。

4 结语

综上所述，将RTK技术应用在矿山地区测绘工作中可以有效提高矿山测量的效率与质量，对推动我国矿产发展有重要意义。因此，矿山测量工作者必须对RTK技术在矿山测量过程应用的注意要点进行不断分析与探讨，对RTK技术的应用进行改进与完善，促进RTK技术在矿山地区测量工作中的推广应用。另外，还需要根据实际的矿山测量工作难点与问题尽心探索分析，根据不断更新的测量技术对矿山测量技术进行科学完善，进一步推动矿山测量的准确性与可靠性，才能促进矿山测量水平的提高。

[1] 李正彦.RTK技术在矿山地区测绘中的应用与注意事项[J].中国科技纵横，2011 （10） ：28.

[2] 张志权.探讨GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用[J].科技创新导报，2015 （13） ：60.