全站仪联合RTK在矿山测量中的应用

董浩浩

(山西新景矿煤业有限责任公司，山西 阳泉 045000)

0 引言

传统测量技术较为落后，制图效率和绘图专员的工作量都较为繁琐，所花费的时间多，成图的速度慢。主要原因在于，传统测量技术通过建立控制网，对控制网上的控制点进行加密，通过这些控制点布设图根，再利用图根点的位置放置专业测量仪器开展测量工作，最后通过所测量点的信息，按照一定比例制成地形图。而信息技术的发展，利用数字化手段解决了传统制图难题。通过数据的输入和应用计算，方便技术人员对图形信息进行查询和管理。该项技术的应用提高了制图效率，缩短了成图时间，在各领域中得到广泛应用。在野外测量的过程中，可通过全站仪联合RTK技术针对目的地进行数据采集，从效率和精度上考虑，大大改善了传统测量技术，优化了测量方法。

1 全站仪数字化测图与RTK测量技术

1.1 全站仪数字化测图

传统测量技术是对山川地貌、精度参数进行手绘制图，严格意义上讲，手绘制图精度较低，制图周期时间长，对山川地貌的绘制不够清晰。而利用数字化手段开展的测图工程，所制图的精度、山川地貌的清晰度、制图周期都有大幅度提升。其制图过程是通过全站仪和GPS接收仪等设备的使用，然后依据仪器所采集到的数据点再通过计算机图形处理技术制成地形图。数字化测图和信息化制图的最大优势就是，可快速精准地进行地形测量，并且具有广阔的发展空间和应用前景，属于测量技术领域的新科技[1]。

数字化测量技术一改传统测图的方式，利用现代科学技术，缩短了测图人员实地测距时间，提高了专业技术人员的工作效率。数字化测图的过程，严格依照专业参数，配合GPS全球定位仪器，对地形地貌以及相关地理参数进行详细测绘，具备自动化、高科技含量、高精度的测绘水准，促使大比例地形图测图技术的革新和跃进。

全站仪测图技术是现代数字化技术的一种，在测量的过程中，通过测量需测点和已知点之间的距离和方位坐标，来获取需测点的参数，然后开始铺设控制点。在控制点的铺设阶段，要注意保持两点间的通视。而在制图阶段，全站仪测图技术一般会使用草图制图法和编码制图法来对所测数据进行绘图，然后通过计算机的绘图软件实现数据转换，从而完成制图整个流程。而所绘成图中已经标注地物符号，具备线状地物连线和面状的地物闭合连线。整个制作过程只需要2～3人就可以完成，降低了操作人员的工作量，也大幅度提高了制图效率[2]。

1.2 RTK测量技术

RTK测量技术是采用差分方法对2个测站载波相位测量进行处理，具有一定的动态性。RTK测量技术具有鲜明的特点。①RTK测量技术具有实时性，通过卫星信号实施数据对接，然后利用三维坐标传输数据参数，现场就可以实现数据的检测和校准，如图1所示；RTK测量技术的实测范围就是卫星信号能够覆盖的地方，可全天处在作业状态。RTK测量技术的应用提高了测绘的精度，减少了测绘人员的工作量，大幅度提升测绘效率；②RTK测量技术优化了传统测量技术中布设控制网点、通视等作业要求，对于每一个测绘点的精度、点位的布局、测绘的效率就有明显的提升，同时将测绘团队人数降到了3～5个人。人员少、精度高、高效率是RTK测量技术的最大优势。

图1 RTK取点示意图

1.3 RTK测量技术的应用

控制测量：在矿山测量阶段，由于传统测量技术所涉及到的控制面积大、控制点多、精度要求高，对传统测量技术而言，是一项挑战。而且，传统测量技术会先通过布设控制点，保持两点间的通视效果才能实现测量，这增加了时间成本和工程量，而且所测绘出来的精度不高。而利用GPS技术实现矿山测量的过程中，虽然比传统测量技术具有一定的优势，但在数据获取时间和数据处理上仍旧耗费大量的时间，同时不能实时传送已定位的数据信息，而如果发现测量精度和要求有所偏差，则需要重新测量，极大地浪费资源。而RTK测量技术优于传统测量和GPS测绘，不论是从测量的精度、数据的准确性，还是作业效率、数据传输的实时性都有明显的优势[3]。

线路中线定线：RTK测量技术也常用于市政建设，例如道路中线的布设。RTK技术具有明显的优势，只需要将建设道路的坐标数据、道路曲线的角度等重要测绘数据输入到RTK测量仪中，就可以实现放样作业。并且，RTK测量技术具备自动校准，对已偏离方向的放样进行信息指示，以便将中线定线的误差降到最低。

用地测量：RTK测量技术对土地使用的界限进行精确测量，并实时地测定界址的坐标点，然后计算出土地的使用面积。RTK测量技术的应用明确界定了土地的使用范围，并大幅度提升土地的测量速度和测量精度。

其他方面测量：RTK测量技术还可被应用到多种领域里，并且不需要布设控制点，就可以对需测点标的坐标，然后通过向绘图软件中输入相关数据，就可以实现数字化测图。而RTK测量技术也可应用在水下测量，通过自动到行业系统就可以实现对水下的测量点进行自动获取，并且，水下获取的三维坐标的精度高，相关参数准确，然后通过计算机软件完成制图。

2 全站仪和RTK在矿山测量中的联合应用

2.1 进行矿区数字化地形图测量

在针对矿区测量实际应用中，全站仪和RTK分别所扮演的角色是数据的采集和数据的存储。RTK测量技术被应用在矿区地形数据数字测量中，只需要2个专业技术人员就可完成对矿区地质地形的测量工作，并将标好的坐标点和数据统计下来，然后将所有的数据进行信息化处理，利用成图软件经信息编辑和转换后生成具有数字化特点的地形图。而对于数目繁茂的矿区应先通过RTK布设根点，再结合全站仪对测量范围内的地形、地标物进行特点整点标注，特别注意的是，所有标的物的长宽属性都要标注清晰，然后再通过RTK测量技术对该地段实施参数获取，最后再将参数输入到计算机制图软件中，经过编译转换生成所需地形图。

2.2 进行勘探基线及基点布测

依据矿区地质结构、矿体形势走向、矿内储量的预测等需要，对矿区进行基线勘探和基点布测。这就需要专业技术人员实际进行勘探，并确定矿区内起点和终点的方位坐标。而在矿山测量区内通视条件较好的前提下，测绘人员应将全站仪放置在起点坐标上，通过输入所需勘探基线的相关参数进行勘探，确定好勘探基线的方向，并对长度、基点进行布测，确定好每个点的坐标。如果矿山测量区内的通视条件不达标，可利用RTK测量技术中的放样方法精确测定基线的方向和基点的坐标，并通过明显的标识物进行标识。例如，在河南省某矿区勘探基线测量过程中，依据矿区勘探基线的需要，测量技术人员在确定好基线的起始点坐标后，并应用全站仪和RTK测量技术联合测量，确定基线方向110°50′00″。而勘探的基点之间的距离分别是100 m、200 m、400 m，整个基线长约2 100 m，所需布测基点的数量达8个，每个基点均有明显的标识物进行标识[4]。

3 结语

全站仪联合RTK对矿山实施测量应用中，2种技术所展现的互补应用不仅弥补了各自技术应用中的缺陷，还提高了测量的效率，减少了测量工作者的工作负担。同时，利用数字化技术实现测量制图过程，提高了测量的精度，拓宽了应用领域。况且，联合测量技术的应用极大地减少了测量过程中所遇到的问题，有效弥补了各自技术的缺陷，在测量工作中，将技术优势发挥到最大[5]。