摘要：GPS-RTK技術(shù)的使用原理在本文做了簡要的介紹，文章中對(duì)GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用情況也做了基本闡述，GPS-RTK技術(shù)用于礦山測(cè)量中有利也有弊，本文對(duì)GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題做了簡要分析，并且提出了相關(guān)的舉措，旨在為以后GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；礦山測(cè)量；應(yīng)用情況

0引言

GPS技術(shù)的使用范圍是非常廣泛的，已經(jīng)涉及到我們生活和工作的各個(gè)方面。GPS技術(shù)的種類繁多，一般來說主要有網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（NetworkRTK），實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK），靜態(tài)定位技術(shù)，全球動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GlobalRTK）以及廣域差分技術(shù)（WADGPS）等。目前，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK）已經(jīng)逐漸用于礦山測(cè)量行業(yè)當(dāng)中，本文對(duì)其應(yīng)用情況進(jìn)行詳細(xì)闡述，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK）用于礦山測(cè)量中的方方面面，比如可以加密礦區(qū)的控制點(diǎn)，可以測(cè)量地形，對(duì)近井點(diǎn)、鉆孔、坑口、探槽、地質(zhì)點(diǎn)以及剖面點(diǎn)等具體位置進(jìn)行放樣，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK）還可以用于地質(zhì)填圖以及作業(yè)調(diào)度等。

1 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK）系統(tǒng)簡介

1.1實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK）基本工作原理

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK）測(cè)量技術(shù)是一種實(shí)時(shí)差分GPS（RTDGPS）的測(cè)量技術(shù)手段，將載波的相位觀測(cè)數(shù)據(jù)作為依據(jù)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK）的基本原理較為簡單，就是將一部GPS接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站上面，然后連續(xù)的觀測(cè)所有能看見的GPS衛(wèi)星，還要將觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)及時(shí)的反送到地面的用戶觀測(cè)點(diǎn)，這一公共是經(jīng)過無線電傳輸設(shè)備完成的。在地面用戶點(diǎn)處，GPS可以一邊接受衛(wèi)星信號(hào)，一邊使用相對(duì)定位的原理將得到的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并且同時(shí)將其顯示在三維坐標(biāo)上面，這一工作是經(jīng)過無線電傳輸設(shè)備完成的，精度非常高，一般來說可以達(dá)到厘米的等級(jí)。由于整個(gè)過程是一個(gè)實(shí)時(shí)的過程，因此用戶觀測(cè)站的結(jié)果以及檢測(cè)基準(zhǔn)站的結(jié)果是有一定的收斂性的，所以就可以進(jìn)行計(jì)算準(zhǔn)確性的判斷，這樣可以大大的減少觀測(cè)的時(shí)間，還可以將觀測(cè)工作進(jìn)一步簡單化。

1.2 RTK測(cè)量系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

RTK測(cè)量系統(tǒng)的組成是較為復(fù)雜的，一般來說主要由GPS接收設(shè)備、軟件系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成。

1.2.1GPS接收設(shè)備

一般情況下，雙頻GPS接收機(jī)要分別設(shè)置在用戶站以及基準(zhǔn)站上面。雙頻GPS接收機(jī)的測(cè)量值的精度是非常高的，還可以對(duì)整周未知數(shù)進(jìn)行迅速的計(jì)算，其結(jié)果也具有很高的準(zhǔn)確性。如果基準(zhǔn)站同時(shí)服務(wù)于多個(gè)用戶，那么它的雙頻GPS接收機(jī)和用戶站的雙頻GPS接收機(jī)采用相同的頻率。

1.2.2軟件系統(tǒng)

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK）要保證自身的可行性，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性以及可靠性，要做到這些，就要求支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（GPS-RTK）的軟件系統(tǒng)過硬，有出色的功能和質(zhì)量，軟件提供的一個(gè)極大優(yōu)點(diǎn)就是可以對(duì)整周未知數(shù)進(jìn)行迅速計(jì)算，還有很多的作業(yè)模式，比如準(zhǔn)動(dòng)態(tài)，快速靜態(tài)等，軟件系統(tǒng)也可以對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)價(jià)與分析。

1.2.3數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備

數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備也是我們平時(shí)說的數(shù)據(jù)鏈，一般有用戶站的接收機(jī)以及基準(zhǔn)站的無線電發(fā)射設(shè)備所組成，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的使用頻率和功率主要是根據(jù)傳輸?shù)木嚯x，傳輸?shù)沫h(huán)境以及傳輸?shù)乃俣冗M(jìn)行確定的。

2 GPS技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

2.1作業(yè)準(zhǔn)備工作

進(jìn)行GPS工作之前，要及時(shí)踏勘測(cè)量區(qū)域，并且結(jié)合礦山測(cè)量的特點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)的準(zhǔn)備工作，這些準(zhǔn)備工作主要包括以下幾點(diǎn)：

首先要根據(jù)礦山工程項(xiàng)目的特點(diǎn)擬定一個(gè)工程名稱；其次是設(shè)置參數(shù)，流動(dòng)站以及基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)采樣率分別為1～2S以及4～5S，高度截止角一般來說控制在10度。然后轉(zhuǎn)換已知坐標(biāo)的參數(shù)；最后進(jìn)行工程放樣，在這項(xiàng)工作之前，還輸入每一個(gè)點(diǎn)的線路方位角以及設(shè)計(jì)的坐標(biāo)，這樣可以保證放樣的準(zhǔn)確和及時(shí)。

2.2對(duì)測(cè)量區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行確定

礦山測(cè)量工作是在獨(dú)立坐標(biāo)系上進(jìn)行的，也可以在北京坐標(biāo)系上進(jìn)行，這樣就有兩種坐標(biāo)系與WGS-84坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換的問題，RTK的作業(yè)過程使用的是實(shí)時(shí)的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，因此坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換工作變得至關(guān)重要。

一般來說，對(duì)于大型的礦山測(cè)量工程，進(jìn)行RTK作業(yè)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)定轉(zhuǎn)換參數(shù)，這樣就可以將基準(zhǔn)站坐標(biāo)以及參數(shù)直接進(jìn)行輸入。也可以使用高等級(jí)控制點(diǎn)針對(duì)于兩種坐標(biāo)形式進(jìn)行計(jì)算，這樣就可以得到轉(zhuǎn)換參數(shù)。

2.3基準(zhǔn)站的安置方法

基準(zhǔn)站的安置要滿足一定的條件，這樣才能保證觀測(cè)的效率以及精度。通常情況下，基準(zhǔn)站可以安置在條件好的位置地點(diǎn)，還可以安置在已知的精確坐標(biāo)點(diǎn)上。對(duì)于安置地勢(shì)的選擇，盡量選擇無遮擋的較高地勢(shì)處，并且要求選擇的地點(diǎn)有很好的電臺(tái)覆蓋情況，測(cè)區(qū)的選擇應(yīng)該定位中間地區(qū)?；鶞?zhǔn)站的200m范圍內(nèi)應(yīng)該沒有干擾源，比如高壓電線以及無線電發(fā)射臺(tái)等，這些干擾源會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。基準(zhǔn)站的天線的設(shè)置要定在GPS接收機(jī)主機(jī)的北方方向。

2.4GPS-RTK測(cè)量和放樣情況

在計(jì)算好坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)之后，進(jìn)行基準(zhǔn)站的設(shè)置，礦山測(cè)量區(qū)的GPS衛(wèi)星可以看見5顆以上并且PDOP值小于6的情況下，一般經(jīng)過很短的時(shí)間就能將初始化完成，與此同時(shí)得到一個(gè)固定解。一個(gè)移動(dòng)站只需要一個(gè)人就可以進(jìn)行操控，作業(yè)之前要檢查好已知的控制點(diǎn)，然后使用GPS電子手簿進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集或者放樣作業(yè)。每一個(gè)點(diǎn)的采集時(shí)間控制在1～10S之間。RTK系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作比較簡單，將實(shí)測(cè)的坐標(biāo)經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)就可以存到計(jì)算機(jī)上，然后就可以驚醒整理，判斷和分類了，最后需要的文件可以進(jìn)行打印。

3RTK技術(shù)的特點(diǎn)

RTK技術(shù)和傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比有很多優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)受到地形以及季節(jié)等外部因素的影響，所以RTK技術(shù)的測(cè)量精度較高，效率也相當(dāng)可觀。傳統(tǒng)的測(cè)量方法，在通視效果不好的情況下幾乎不能測(cè)量，RTK技術(shù)可以很好的面對(duì)這些問題。

RTK技術(shù)的定位十分準(zhǔn)確，所以測(cè)量的數(shù)據(jù)十分可靠，對(duì)于通視條件沒有要求。在控制點(diǎn)不足的情況下以及地形復(fù)雜的測(cè)量區(qū)域都可以進(jìn)行正常使用，RTK技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高精度以及迅速的定位。

RTK技術(shù)的作業(yè)集成度較高，測(cè)繪能力高，自動(dòng)化能力高。RTK技術(shù)一般來說適用性非常強(qiáng)，可以用于礦山的各種測(cè)量工作，測(cè)量時(shí)不需要人工也可以計(jì)算整周未知數(shù)，這樣使得測(cè)量的工作量大大減少，有利于自動(dòng)化的逐步實(shí)現(xiàn)。RTK技術(shù)的操作十分簡單，并且綜合效益非常高。

6RTK技術(shù)存在的問題以及舉措

RTK技術(shù)的在礦山測(cè)量的中的應(yīng)用前景勢(shì)不可擋，不過礦山工程的環(huán)境非常復(fù)雜，對(duì)RTK技術(shù)的運(yùn)用造成了一定阻礙，比如森林和山谷等等。下面對(duì)RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的問題進(jìn)行總結(jié)，并針對(duì)這些問題提出相關(guān)舉措。

6.1觀測(cè)的儀器是否處于正常狀態(tài)

每一個(gè)觀測(cè)儀器的狀態(tài)會(huì)直接影響到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此，在觀測(cè)前期，中期還有觀測(cè)結(jié)束前一段時(shí)間要比對(duì)已知點(diǎn)的數(shù)據(jù)，這樣就可以確定觀測(cè)儀器是否處于正常狀態(tài)。

6.2在某些地域RTK技術(shù)不能正常使用

在高山峽谷的地區(qū)以及沒有衛(wèi)星覆蓋的地區(qū)等，RTK技術(shù)的使用是有限的，所以在測(cè)量的過程中要與航空攝影測(cè)量相結(jié)合。

6總結(jié)

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用越來越多，由于它具有速度快以及測(cè)量人員少等優(yōu)點(diǎn)，因此GPS-RTK技術(shù)的使用大大的提高了工作的效率。GPS-RTK技術(shù)也在不斷的完善當(dāng)中，努力尋求更加先進(jìn)的工作方法，隨著GPS-RTK技術(shù)的發(fā)展，在礦產(chǎn)測(cè)量中的運(yùn)用會(huì)更上一個(gè)新的臺(tái)階。

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