GPS-RTK在山区煤矿测绘与测设中的应用

武永涛

（陕西永陇能源开发建设有限责任公司，陕西 宝鸡 721599）

1 GPS-RTK技术的具体内容

1.1 GPS-RTK技术的构造

GPS-RTK测量系统的主要构造分为3个部分，分别是GPS接收设备、数据传输系统和软件系统。

GPS接收设备一般使用GPS双频接收机，它不仅可以在实际测量时提升测量的精准度，还可以非常迅速地算出整周的未知数。因此，为了能让基准站同时服务于多个用户站，接收机的采样率与用户接收机的最高采样率需保持高度一致，并且要在基准站和用户站分别安装双频GPS接收机，从而保证数据的有效传达。

数据传输系统的功能主要是让基准站的无线发射电台和用户接收机之间进行数据传递，形成数据链。该系统的主要影响因素是基准站与用户站的距离、环境质量、数据的传输速度，这3方面决定传输的频率和功率的选择。

软件系统的功能则是保证实时动态检测，检测的对象是软件系统的质量和功能。这一系统的应用在极大程度上提高了实时动态测量的可行性和精准性。

1.2 GPS-RTK技术的优势

1.2.1 测量效率高

GPS-RTK技术在测量效率上比传统的测量技术要高很多。有人士对GPS-RTK技术进行了深入研究，系统分析总结了该技术的效率问题，最终得出该技术的测量效率是一般技术的3倍左右，从这一方面来看，GPS-RTK技术的测量工作所需的人力、物力和财力比传统测量技术少了不止2倍。

1.2.2 测量数据随着时间的推移及时变更

在采用传统的技术测量时，无法保证测量数据随着时间的推移及时变更，而GPS-RTK技术在实际应用中可以解决这一问题。GPS-RTK技术不仅能够做到精准度和准确率的提升，更能够使测量数据的变化得到实时监控，保证在动态数据变化的过程中进行准确的核对，且放样精准度极高[2]，可达到“厘米”级别。

1.2.3 对载波的整周未知数进行快速的结算

GPS-RTK测量技术最具优势的一项功能是能够对载波的整周未知数进行快速的结算，其速度和精准度高到令人不可思议，同时，在遇到障碍物时，能够及时地进行卫星定位，在最短的时间内将数据重新连接，之后继续进行测量工作，保证了测量工作的效率。

1.2.4 全天 24 h不停歇作业

GPS-RTK技术不仅能够在极远的距离下进行测量，还能够全天24 h不停歇作业，弥补了传统技术需要大量人力、物力资源的不足，提高了整体的测量效率。当完成基础的设置之后，所有的流程只需要一个专业人员就可以全部完成。还有些基准站在基础设置完成之后，为了将效率再次提升，还设置了多个流动站。大量实践表明，在保证用户的使用水平和采用方式正确的基础上，GPS设备、RTK设备及测量环境对GPS-RTK技术的精准测量都会起到至关重要的作用。

2 GPS-RTK技术的实际应用

2.1 在山区煤矿中建立控制网

在实际中运用GPS-RTK技术进行测量时，可以逐一解决无法实时定位、测量密度不均、流程复杂等运用传统测量技术无法解决的问题，为山区煤矿的作业间接地节省了人力、物力和财力资源，在极大程度上提高了工作效率。大量资料显示，在山区煤矿中布置控制网时，由于复杂的地貌和障碍物等的遮挡，原有的2个坐标系控制点均匀加密成2倍以上，精度达到了2.2 mm以上，高度更是在10.0 mm以上，高标准的控制网精度直接达到了山区煤矿的要求。所以这一技术的应用不仅能够提高在山区煤矿中建立控制网的精度，达到传统测量无法达到的指标，还能够节约大量的人力、物力等资源，既省时省力，又能够保证资源的合理利用。

2.2 求取参数坐标，测点放样

在GPS-RTK技术的实际应用中，地理位置不同，应用方式也不尽相同。由于山区的地形较为复杂，相比于平原地区，这样的地势地貌让观测站的布设难度变得更大，而GPS-RTK技术的出现有效地解决了这一问题。在实际观测时，专业人员只要将观测点的坐标准确地输入到GPS-RTK手簿上，就可以在最短的时间内根据提示信息找到真实的地理位置。若找到的地理位置恰巧在水里或是地势较为崎岖的地方，比如悬崖边等不能架设基准站的特殊位置，则可以根据实际的地理情况，将设计坐标调整到适当的位置，并将新的坐标点位置信息存为新的记录，以便于以后重新设计建设观测站。

2.3 观测

现如今，与传统的测量技术相比而言，GPS-RTK技术已经是一种较为先进的测量技术，但这一技术的应用范围仅限于卫星信号能够覆盖的地域，而对于一些卫星信号无法覆盖或者卫星信号不正常的地域，这一技术的应用就会受到一定的限制。一般较为隐蔽的区域或者森林密集的地区，都是无法搜索到卫星信号的地方，这时，就需要一种设备——全站仪，来配合GPS-RTK技术进行观测。全站仪这一设备能够对GPS-RTK技术的盲点区域进行观测，在实际观测时，可以在GPS-RTK的帮助下将盲点区域相邻的2个观测点作为全站仪的设立处，对信号失锁区域进行实时的监控，从而保证山区煤矿的测绘与测设工作能够顺利地开展。

3 结束语

综上所述，自我国进入21世纪以来，经济发展逐渐加入世界强国行列，社会发展也在不断进步，科学技术的应用范围越来越广。GPS-RTK技术的出现惠及我国现阶段的各个领域，在实现实时动态的测量功能之后，我国的测量工作者所承受的压力逐步减轻，测量精准度和准确率也在逐步上升，在开展高难度的测量工作时，测量工作者的工作效率也得到了提升，既节省了我国的人力、物力和财力资源，又在极大程度上促进了我国经济的发展。

［1］ 董会鹏.GPS-RTK在山区煤矿测绘与测设中的应用［J］.中小企业管理与科技，2014，34（27）：208-209.

［2］ 石岩.GPS-RTK在山区煤矿测绘与测设中的应用评价［J］.科技资讯，2015，23（16）：64.

［3］ 王刚，郭广礼，李伶.GPS-RTK在山区煤矿测绘与测设中的应用［J］.中国矿山工程，2011，45（2）：41-44.