■夏登權(quán)

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)新疆昌吉831100）

GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用

■夏登權(quán)

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊(duì)新疆昌吉831100）

GPS-RTK作為一項(xiàng)測量技術(shù)被開發(fā)與廣泛應(yīng)用時(shí)表現(xiàn)出其技術(shù)優(yōu)勢與特點(diǎn)。在進(jìn)行礦山的回測問題上，GPS-RTK技術(shù)作為一種新型的檢測技術(shù)，應(yīng)當(dāng)對其原理與測量方面進(jìn)行深刻的認(rèn)識與研究。以此，促進(jìn)相關(guān)工程建設(shè)的發(fā)展。本文將主要介紹GPS-RTK技術(shù)的基本原理,并對其在礦山測繪中的應(yīng)用進(jìn)行分析與探索,對實(shí)際應(yīng)用過程中運(yùn)到的問題提出有益的對策。

GPS-RTK 礦山 測繪

測繪學(xué)是研究地理信息的獲取、處理、描述和應(yīng)用的一門科學(xué)。其內(nèi)容包括：研究測定、描述地球的形狀、大小、重力場、地表形態(tài)以及它們的各種變化，確定自然和人工物體、人工設(shè)施的空間位置及屬性，制成各種地圖和建立有關(guān)信息系統(tǒng)?，F(xiàn)代測繪學(xué)的技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在各個(gè)學(xué)科的建設(shè)中。測繪學(xué)最原始的定義是測量與繪圖，它實(shí)際上是測量與地圖制圖兩門學(xué)科的融合，隨著社會需求的不斷擴(kuò)展，測繪學(xué)的分支也越來越多，形成了不同的測量專業(yè)。傳統(tǒng)的測繪學(xué)才被賦予如此新穎和廣泛的內(nèi)容與任務(wù)，成為聯(lián)系現(xiàn)代生產(chǎn)眾多領(lǐng)域的重要學(xué)科，表達(dá)出了測繪學(xué)科無限的發(fā)展空間和廣闊的應(yīng)用。

1 GPS-RTK技術(shù)的基本原理

GPS-RTK技術(shù)又被稱為載波相位差分技術(shù),即該技術(shù)是采用相位差分法來進(jìn)行測量的一種技術(shù)。其主要是以WGS-84坐標(biāo)為基礎(chǔ)的全球通用的一種測繪技術(shù),利用實(shí)時(shí)處理基準(zhǔn)站和流動站的載波相位觀測值的差分方法來進(jìn)行測量。RTK的主要技術(shù)是數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。在測量過程中GPS-RTK技術(shù)定位主要是要求基準(zhǔn)站接收機(jī)將觀測到的載波相位觀測值和基準(zhǔn)站坐標(biāo)等數(shù)據(jù)通過通信鏈傳送給流動站的接收機(jī),然后流動站將接受到的數(shù)據(jù)結(jié)合通過GPS技術(shù)觀測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)差分觀測值的實(shí)時(shí)處理,從而求出精確的定位結(jié)果。

2 GPS-RTK技術(shù)的特點(diǎn)

GPS-RTK技術(shù)在流動站內(nèi)部設(shè)立了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠及時(shí)、有效地整合處理搜集來的數(shù)據(jù)，省去了大量的中間環(huán)節(jié)，節(jié)省了時(shí)間，提高了工作效率。GPS-RTK技術(shù)的測量精度比較高，能夠達(dá)到厘米級別，滿足了相關(guān)工作對測繪精度的要求。同時(shí)，GPS-RTK技術(shù)還具有實(shí)時(shí)測繪功能，能夠全天候24 h監(jiān)測，并能現(xiàn)場核對數(shù)據(jù)，這是傳統(tǒng)技術(shù)所不可能達(dá)到的。另外，它還可以在惡劣的環(huán)境中完成測量工作，得到全方位的測量數(shù)據(jù)，這也是傳統(tǒng)測量技術(shù)不可能做到的。GPS-RTK技術(shù)在完成基礎(chǔ)設(shè)置后，只需要一個(gè)人便可以操作整個(gè)系統(tǒng)，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力。

3 GPS-RTK技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成

3.1 GPS接收機(jī)

通過GPS-RTK技術(shù)測量的數(shù)據(jù)具有精確到厘米級的特性，為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，可使用雙頻觀測。在基準(zhǔn)站與流動站均使用雙頻GPS接收機(jī)的設(shè)備，從而保證基準(zhǔn)站的采樣率與流動站的采樣率保持一致。

3.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

由基準(zhǔn)站發(fā)射無線電的裝置以及有流動站接受無線電的裝置共同組成了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，并根據(jù)基準(zhǔn)站與流動站之間的距離、數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫约爸苓叺沫h(huán)境情況來選擇發(fā)射和接受裝置的功率與頻率。

3.3 軟件處理系統(tǒng)

GPS-RTK技術(shù)的軟件處理系統(tǒng)具有高效的數(shù)據(jù)處理能力，將觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的比較和處理，確保了數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。

4 GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的優(yōu)勢

4.1 高效率

傳統(tǒng)的GPS測量法是一種靜態(tài)的測量技術(shù)，在實(shí)際的測量過程中常會用到較多的工作儀器，同時(shí)具有較長的數(shù)據(jù)反饋時(shí)間，最后經(jīng)測量得到的數(shù)據(jù)結(jié)果還須經(jīng)計(jì)算機(jī)解析，從而帶來了測量的低效性。而GPS-RTK技術(shù)只需要在礦山搭建幾處基準(zhǔn)站點(diǎn)和流動站點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間比較迅速，僅需幾秒即可在普通的電磁環(huán)境下獲得一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。由于RTK技術(shù)本身具備數(shù)據(jù)處理的功能，測量時(shí)無需專門納入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，節(jié)省了數(shù)據(jù)處理的時(shí)間。一般情況下，僅需在4千米為半徑的測區(qū)內(nèi)建立幾處站點(diǎn)即可完成精確的測量。這種技術(shù)無需進(jìn)行多次“搬站”，所需工作人員也不多，因此完美的克服了傳統(tǒng)測量方法的缺陷。從以上幾處分析可知，GPS-RTK技術(shù)具有較高的工作效率。

4.2 定位精準(zhǔn)

GPS-RTK技術(shù)對于數(shù)據(jù)的處理安全可靠，在實(shí)際測量工作中將平面和高程均精確到厘米級，未出現(xiàn)誤差的積累情況。

4.3 操作簡單

礦山測量若采用GPS-RTK技術(shù)，只需進(jìn)行測量站點(diǎn)的搭建以及站點(diǎn)的簡單設(shè)置等程序。GPS-RTK技術(shù)具有高效的數(shù)據(jù)采集、存儲、處理以及輸出等功能，同時(shí)該系統(tǒng)可與其他測量儀器和計(jì)算機(jī)擁有較便捷的通信功能，測繪人員調(diào)制好站點(diǎn)的基本設(shè)置后即可邊走邊獲得坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

4.4 自動化處理

在使用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行礦山的測量時(shí)，流動站利用軟件控制系統(tǒng)進(jìn)行自動化的數(shù)據(jù)處理，無需大量的人力干預(yù)來完成完整的測量工作。因此GPS-RTK技術(shù)可減少人力的投入，從而有效的控制人為操作中出現(xiàn)的測量誤差，也可簡化數(shù)據(jù)處理流程，具有高度集成化的特性。

5 結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，社會生產(chǎn)力的不斷提高，越來越先進(jìn)的礦山測量技術(shù)將不斷的應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中來。先進(jìn)的現(xiàn)代數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的推廣和應(yīng)用，一方面需要礦業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對于測量工作重視程度的提高，能夠及時(shí)的引進(jìn)礦山測量的新技術(shù)，不斷地開拓進(jìn)取；另一方面還需要加強(qiáng)廣大第一線測量人員的專業(yè)技術(shù)水平的培養(yǎng)，能夠及時(shí)的讓礦山測量人員了解和掌握新的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，使這些新技術(shù)能夠在礦山測量方面發(fā)揮最大的功效，只有擁有高素質(zhì)的測量人員和先進(jìn)的測量技術(shù)，我國的礦山測量才會更上一個(gè)臺階。礦山測量技術(shù)水平的提高為礦山的有效開發(fā)及礦山的安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，現(xiàn)代化測量技術(shù)在礦山測量的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)管理工作與礦山建設(shè)中的重點(diǎn)。因此，先進(jìn)的數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中得到越來越多的重視，未來礦山測量新技術(shù)將會不斷發(fā)展。

[1]呂彩忠，李煒，廖小輝.GPS測量在公路控制網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用 [J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（2）.

[2]孫志,尹少軍.GPS-RTK技術(shù)在礦山測繪中的應(yīng)用 [J].中國科技縱橫,2011(12):3.

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TD1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-215-1