董少紅

摘要：GPS-RTK技術(shù)是一種新興的礦區(qū)測(cè)量技術(shù)，在當(dāng)前我國(guó)的礦山測(cè)量方面具有廣泛的應(yīng)用前景，本文將分析此技術(shù)的工作原理和影響，探討GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量應(yīng)用中的優(yōu)越性等，以期能為新時(shí)期我國(guó)礦山測(cè)量工作的有效開(kāi)展提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：礦山測(cè)量 GPS-RTK技術(shù) 應(yīng)用 影響

在當(dāng)前的礦山測(cè)量工作發(fā)展過(guò)程中，GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用顯著降低了礦山測(cè)繪的測(cè)量難度，也大幅降低了其工作強(qiáng)度，縮短了測(cè)繪時(shí)間，一定程度上提高了礦山測(cè)繪的精度及準(zhǔn)確性，有效推動(dòng)了新時(shí)期我國(guó)礦山測(cè)繪工作的開(kāi)展，為后續(xù)的決策和開(kāi)采提供了依據(jù)，對(duì)于我國(guó)的礦業(yè)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。

1 GPS-RTK技術(shù)的原理與特點(diǎn)

1.1 原理 作為GPS測(cè)量技術(shù)的一種，GPS-RTK技術(shù)本身具有精確度高及實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，使其廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。具體說(shuō)來(lái)，GPS-RTK測(cè)量?jī)x器主要有三部分，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、GPS接收機(jī)和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，在具體的應(yīng)用中，會(huì)用到兩臺(tái)接收機(jī)，一臺(tái)作為流動(dòng)站，另一臺(tái)則作為基準(zhǔn)站的一部分，后者的作用提供原始的坐標(biāo)，工作時(shí)，在收集到所在地的實(shí)際數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)所得的載波相位數(shù)據(jù)利用其內(nèi)部的軟件系統(tǒng)，進(jìn)行差分處理，這樣就可以得到測(cè)繪地點(diǎn)的詳細(xì)信息，為后續(xù)工作的開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)。

綜合而言，在礦山測(cè)量時(shí)，基準(zhǔn)站需設(shè)立在信號(hào)充足的固定位置，進(jìn)而確保對(duì)原始數(shù)據(jù)有效收集，過(guò)后利用其進(jìn)行載波相位數(shù)據(jù)的差分計(jì)算，在此基礎(chǔ)上通過(guò)傳輸系統(tǒng)傳送至流動(dòng)站的接收機(jī)，接下來(lái)，流動(dòng)站的GPS接收機(jī)也在進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集，將前述二者的數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳至接收機(jī)構(gòu)，進(jìn)行完備處理，繼而形成了不同GPS接收機(jī)之間的基線向量，然后對(duì)其和基站內(nèi)的原始坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，即可得到相應(yīng)地區(qū)的測(cè)量結(jié)果?？傮w來(lái)看，GPS-RTK技術(shù)的運(yùn)用，可以簡(jiǎn)化礦山測(cè)量的難度，可有效減少GPS接收機(jī)數(shù)量，為使用企業(yè)節(jié)省了大量的人力物力，是未來(lái)礦山-測(cè)量工作的發(fā)展趨勢(shì)。

1.2 特點(diǎn) 首先是縮短了測(cè)量時(shí)間，相比于原始的GPS測(cè)量，此技術(shù)的運(yùn)用省略了計(jì)算數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，使得測(cè)量的時(shí)間縮短了，這樣也有利于測(cè)量的實(shí)時(shí)性發(fā)展；其次，測(cè)量的精度得到了提高，此技術(shù)的應(yīng)用下，使測(cè)量達(dá)到了厘米級(jí)別，為礦山開(kāi)采提供了更為有效的數(shù)據(jù)；再次，縮短了數(shù)據(jù)反饋時(shí)間，相比于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，此技術(shù)所需要的人力物力更少，拓展了其對(duì)測(cè)量環(huán)境的適應(yīng)范圍，使得相應(yīng)的測(cè)量作業(yè)效率得到了提高；最后，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站無(wú)需通視，此技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離觀測(cè)，提高了測(cè)量的效率，便于測(cè)量工作的高質(zhì)量開(kāi)展[1-2]。

2 GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用分析

近年來(lái)，隨著我國(guó)礦山開(kāi)采規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，所在地的地形地表日趨復(fù)雜，基于此現(xiàn)狀，為了更好地進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)采，很有必要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)高效的礦山測(cè)量工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)地形的不斷修正和重新規(guī)劃，這時(shí)，GPS-RTK技術(shù)適時(shí)而出，由于其本身具有很多優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了礦區(qū)規(guī)劃建設(shè)方面。

2.1 測(cè)量礦山地面形變 在礦山開(kāi)采過(guò)程中，礦區(qū)的地形是否變化是礦區(qū)人民普遍關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題，而測(cè)量分析地面形變則可以為礦區(qū)地面形變的分析提供重要依據(jù)，結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)及GPS-RTK技術(shù)的運(yùn)用來(lái)看，實(shí)際操作中，先以地面某一點(diǎn)的水平位置和高程為基礎(chǔ)，進(jìn)行定期觀測(cè)，并對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，這樣，就可以得到此點(diǎn)的水平位移變化及相對(duì)應(yīng)的下沉值。此外，在常規(guī)的測(cè)量方法方面，先是建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)，其根據(jù)礦區(qū)地面所設(shè)置的觀測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)建立，然后對(duì)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的高度差用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)定，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)檢測(cè)網(wǎng)各個(gè)點(diǎn)的水平位置和高程進(jìn)行計(jì)算，最后的步驟則是求取礦區(qū)轉(zhuǎn)換的參數(shù)。

2.2 測(cè)量礦區(qū)的工程建設(shè) 基于其實(shí)際運(yùn)用方面來(lái)看，RTK技術(shù)在工程放樣和定位過(guò)程中的應(yīng)用極為方便，此外，其可以利用自身的監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)，提供測(cè)站點(diǎn)在制定坐標(biāo)中的三維定位情況，正是由于此方面的優(yōu)勢(shì)，使得GPS-RTK技術(shù)在礦區(qū)建設(shè)項(xiàng)目中有著廣泛的應(yīng)用，如正在土地勘測(cè)定界、開(kāi)采災(zāi)害防護(hù)與檢測(cè)以及礦區(qū)地面建設(shè)工程測(cè)量、開(kāi)采沉陷地表巖移動(dòng)觀測(cè)等等多個(gè)方面。以在礦區(qū)設(shè)立多個(gè)地表巖移觀測(cè)站為例，具體的實(shí)施過(guò)程中，先測(cè)量各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的二維坐標(biāo)，根據(jù)此過(guò)程收集的數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，即可得出相應(yīng)的到測(cè)點(diǎn)的水平移動(dòng)變形數(shù)據(jù)及其他信息等，可為設(shè)立多個(gè)地表巖移觀測(cè)站提供據(jù)測(cè)依據(jù)。

2.3 礦區(qū)控制網(wǎng)的建立和使用 在礦區(qū)建設(shè)工作中的測(cè)量環(huán)節(jié)，常規(guī)測(cè)量時(shí)要求控制點(diǎn)能相互通視，這種需求前提下，因?yàn)槌Ｒ?guī)測(cè)量固有的精度不準(zhǔn)確以及測(cè)量工序復(fù)雜的特點(diǎn)，使得礦區(qū)開(kāi)采單位不能馬上知道測(cè)量結(jié)果的精度，不利于后續(xù)開(kāi)采工作的高效展開(kāi)，但是運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，可以確保礦區(qū)開(kāi)采單位可馬上知道實(shí)時(shí)定位精度及結(jié)果，這無(wú)疑有效提高了工作的效率。此外，此種技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，可將實(shí)時(shí)定位的精度細(xì)化到厘米級(jí)，使得所提供的數(shù)據(jù)更為精確和實(shí)用。GPS-RTK技術(shù)在布設(shè)礦區(qū)控制網(wǎng)的過(guò)程中，其所具有的測(cè)量精度完全可以適合規(guī)范的要求，為后續(xù)的便捷作業(yè)提供了方便，促進(jìn)了整個(gè)施工的有效進(jìn)行[3]。

3 GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)繪應(yīng)用的注意事項(xiàng)

3.1 操作的規(guī)范性方面 在新時(shí)期的礦山測(cè)量過(guò)程中，對(duì)于GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，還應(yīng)注重對(duì)操作人員的相關(guān)培訓(xùn)，確保其業(yè)務(wù)水平可達(dá)到測(cè)量要求，不會(huì)影響到測(cè)量的結(jié)果，基于此，應(yīng)當(dāng)選用有豐富操作經(jīng)驗(yàn)的人員，并及時(shí)采用抗干擾能力較強(qiáng)的設(shè)備，使得測(cè)量的全過(guò)程嚴(yán)格按照相關(guān)工作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施，這樣，才能嚴(yán)格測(cè)量出最為精確的數(shù)據(jù)，也才能保證GPS-RTK技術(shù)運(yùn)用的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

3.2 選擇測(cè)量基準(zhǔn)站方面 從當(dāng)前的具體實(shí)踐來(lái)看，測(cè)量中基準(zhǔn)站的選擇對(duì)于測(cè)量的精度有著決定性作用，基于此，為了保證測(cè)量的精度和效率，應(yīng)當(dāng)選擇合適的地點(diǎn)確定測(cè)量的基準(zhǔn)站，具體實(shí)施中，首選是地勢(shì)較高、環(huán)境開(kāi)闊的地帶，還要確保電臺(tái)覆蓋良好，且所在地的四周無(wú)明顯遮擋物，另外，為了監(jiān)測(cè)中數(shù)據(jù)的不丟失和不受到破壞，應(yīng)嚴(yán)格保證其基準(zhǔn)站周邊200m內(nèi)為沒(méi)有無(wú)線電發(fā)射臺(tái)及高壓電線等。最后，對(duì)于基準(zhǔn)站具體位置的設(shè)定，工作人員應(yīng)確保其在坐標(biāo)精確的已知點(diǎn)位上，綜合全部位置來(lái)看，測(cè)量區(qū)域的中間地帶是最好的選擇，這樣可有效避免其電臺(tái)天線的架設(shè)位置處于衛(wèi)星空洞區(qū)，便于后續(xù)精確的測(cè)量。

3.3 測(cè)量時(shí)間的選擇方面 即便新時(shí)期的GPS-RTK技術(shù)可以進(jìn)行全天候測(cè)量，但結(jié)合以往實(shí)踐看來(lái)，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性依舊會(huì)受到測(cè)量時(shí)間的影響，基于此，對(duì)于最恰當(dāng)測(cè)量時(shí)間的推算，應(yīng)當(dāng)按照衛(wèi)星運(yùn)行的角度和位置來(lái)進(jìn)行，進(jìn)而確保GPS接收機(jī)的PDOD值小于6，通過(guò)這種方式，可有效減少衛(wèi)星運(yùn)輸過(guò)程產(chǎn)生的誤差，也只有這樣，才能真正意義上提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，促進(jìn)測(cè)繪的高效性進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在新時(shí)期的采礦事業(yè)發(fā)展中，對(duì)礦山進(jìn)行控制測(cè)量是必不可少的，本文針對(duì)GPS-RTK技術(shù)在-礦山測(cè)量中的應(yīng)用情況，在分析其原理及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合其在礦山測(cè)量中的實(shí)際運(yùn)用，分析了其在測(cè)量礦山地面地形等使用過(guò)程，并探討了其應(yīng)用過(guò)程中的注意事項(xiàng)，以期能為我國(guó)礦山開(kāi)采工作的有效推進(jìn)提供有益參考。

參考文獻(xiàn)：

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