孫元峰

摘 要：礦山測量是礦物開采中不可缺少的環(huán)節(jié)，只有準確的測量結果才能保證后續(xù)的開采順利進行。當前隨著我國各種高新技術不斷發(fā)展，礦山測量方面也逐漸將傳統的測量方法進行轉變，在其中融入了計算機網絡技術，對礦山開采起到了推動性作用。本文就圍繞GPS-RTK技術于礦山測量中的應用進行分析，為今后進一步完善礦山測量技術提供參考。

關鍵詞：GPS-RTK技術；礦山測量；應用分析；研究

礦山測量是礦山建設、作業(yè)的基礎部分，其主要為礦山的整體設計、規(guī)劃、生產、勘探等方面提供有效數據信息，同時因為礦山測量工作的特殊性，其不僅需要對礦山的井下開采、地上策劃提供服務，還需要通過相關工作平臺對礦山的地質情況進行分析，以此來進一步保障礦開采的安全生產。

一、GPS-RTK的構成部分和原理

1.軟件系統：其能夠對實時動態(tài)測量的功能以及質量起到支持作用，同時還可以有效地保障準確、可靠的測量結果以及可行的實時動態(tài)測量，因此具有十分重要的作用。

2.數據傳輸設備：又被稱作數據鏈，用戶設備的接收機以及基準站的無線電發(fā)射臺共同組成了數據傳輸設備。其主要是以流動站與基準站之間數據的傳輸速度、環(huán)境質量以及距離等作為依據，科學合理地選擇其功率以及頻率。

3.GPS接收設備：因為雙頻觀測值除了具有較高的精度之外，同時在對整周未知數進行計算的時候還具有快速準確的特點，因此雙頻GPS接收機在流動站以及基準站上都有所涉及。如果基準站服務于數量較多的流動站，那么就要選擇與流動接收機的最高采樣率相同的接收機采樣率。

4.GPS―RTK測量技術的工作原理

GPS-RTK測量技術是建立在載波相位觀測值基礎上的實時動態(tài)定位系統，其組成部分包括基準站、流動站、數據鏈?；鶞收旧螱PS安置接收機，對所有可見的GNSS衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，并將其所觀測到的數據，通過無線電傳輸設備實時地發(fā)送給流動站。流動站上，GPS接收機在接收衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設備，接收基準站傳輸的觀測數據，然后根據動態(tài)相對定位原理，實時解算觀測數據，并在流動站手簿上顯示三維坐標及其精度。

二、在礦山測量中GPS-RTK技術的具體應用

1.放樣工作

在利用GPS-RTK技術開展放樣工作的時候，一定要結合測量區(qū)域的控制點情況，設計相應的觀測規(guī)劃，嚴格按照相應的設計要求進行放樣，一直到滿足礦區(qū)放樣精度要求為止。RTK用于校正的控制點坐標一定要保證相對準確，并且相應大地坐標也要相對準確。在放樣工程點的時候，校正點一定要保證數量足夠、范圍合理、點間關系符合地域性。在采用此種技術進行放樣的時候，主要包括兩種方式：點放樣、線放樣。在進行具體放樣的時候，需要將設計點坐標輸入電子簿中，之后在場地中進行走動，結合GPS接收機的顯示情況，明確放樣點位置。此種測量技術可以進行坐標的直接放樣，具有精度高、操作簡單等特點，在礦山測量實踐中，不僅可以提高測量工作效率，還可以完善測量指導工作。

2.建立和使用礦區(qū)控制網

控制點之間相互通視是常規(guī)控制測量的要求，但是其具有不均勻的精度以及較為復雜的作業(yè)程序。在進行控制測量工作的時候對GPS-RTK技術予以應用能夠將定位結果迅速得出來，并且還可以對定位精度予以明確，從而使作業(yè)效率得到了極大地提升。GPS-RTK技術的運用能夠使礦區(qū)控制網的要求得到充分地滿足，GPS控制網如果在幾個點同時運用就能夠將一個完整的礦區(qū)覆蓋起來。而且GPS-RTK技術還具備厘米級的精度，所以在礦區(qū)進行控制網的布設過程中運用GPS-RTK技術除了能夠滿足規(guī)范的精度要求之外，同時還具備省時省力以及快捷方便的優(yōu)勢。

3.對坐標轉換參數進行求取

要想使原始大地的經緯坐標系統能夠在GPS-RTK技術當中向著當地坐標系統的形式進行轉換，就應該先將坐標轉換參數計算出來。在這個過程中需要建立不少于三個的高精度的當地坐標值，然后才能夠將坐標轉換參數求取出來。利用GPS-RTK技術就能夠將坐標轉換參數快速的求取出來。

4.測量礦區(qū)地面形變

傳統礦區(qū)地面變化測定時，需要針對同一地面點的水平位置、高程在不同時間實施測定，之后將實時測定的結果與之前測定的結果相對比，經過計算得出地面點位置是否下沉以及移動的數據，這樣的測量方式可以為礦山規(guī)劃提供準確的分析結果，但同時這樣測定方式相對較為費時。而使用GPS-RTK技術于地面變化測定中，會通過地變形檢測網的輔助來對其完成，具體操作為，首先在需要就行測定的礦區(qū)部位安置形變觀測點與基準點，之后與變形監(jiān)測網相連，通過相關儀器對這些觀測點進行實時數據分析，之后在通過計算機對各部分變化的數據整合計算得出結果，無需過多的人工操作，整體更為省時。此外，因為GPS-RTK技術在礦區(qū)地面變化檢測中使用的是GPS靜態(tài)定位，所以數據更加準確的，最終的測定結果也更具可行性與科學性。

5.測量礦區(qū)工程

礦區(qū)的測量屬于整體測量工作中的重點，而因為礦山的工作區(qū)域許多都處于山區(qū)或者丘陵地區(qū)，所以可以直觀進行測量的位置較少，超高的森林覆蓋率也為測量工作帶來了阻礙。常規(guī)的測量技術缺乏靈活性，所以測量的效率與精準度往往都達不到預期要求。而GPS-RTK技術可以很好的將上述問題解決，其主要使用鉆孔放樣以及整體地形地貌勘察、露天高校采場驗收等方式完成礦區(qū)工程測量工作。此外，GPS-RTK技術還可以使用于其他相關工程測量工作中。對彌補測量數據不足、偏差等問題十分有效。

6.采剝現狀與地形測量

在傳統礦山測量中，需要在待測區(qū)域中設定圖根點以及控制點，并將這些點在施工圖紙中標注出來，方便后續(xù)測量工作的開展，這樣的測量方法不僅費時費力最后標注的結果還有可能會出現偏差，導致整體測量工作返工。針對這些不足，在測量中增加了GPS-RTK技術應用，首先GPS-RTK技術整體應用范圍較廣，其中的一個監(jiān)測點可以滿足12公里內的測量區(qū)域的測量要求，并且通過計算機進行的精準計算，結果更具科學性與準確性，有效減少了返工的可能性，加強了對控制點的檢測度，避免檢測數據中各種精度的偏差，對礦山作業(yè)有很強的促進作用。

7.土方工程量驗收測量

用GPS-RTK在采場測量，如果信號好的話每2s-4s能完成一個點，精度能達到2cm―3cm，GPS還能配合成圖軟件形成管理一體化數據鏈，減少數據轉抄、輸入等中間環(huán)節(jié)并實現CASS制圖數字化。非蔭蔽礦區(qū)可考慮建立單基站CORS系統實現無人值守，用VRS技術提供GPS實時測量數據服務，滿足采沙場、采石場等露天礦山工程測量等動態(tài)項要求且連續(xù)可靠。

三、結語

實踐證明RTK測量技術給現代礦山測量帶來了重大的技術變革，大大減輕了礦山測量工作者的勞動強度，同時，隨著礦山測量技術的不斷發(fā)展和煤炭需求量的增加，礦山測量的手段和儀器都將不斷更新換代，現階段比較先進的GPS―RTK技術必定被更高水平的測量技術所取代，礦山測量一定能夠實現測量精度更高，測量效率更高，測量工作量大大降低。

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