GPS、RTK、网络RTK技术在矿山测量中的应用

GPS、RTK、网络RTK技术在矿山测量中的应用

史子轩

宝鸡西北有色七一七总队有限公司721004

摘要：本文在研究中以矿山测量为核心，分析GPS、RTK、网络RTK技术组建的GPS测量结构体系，明确技术优势，提出GPS、RTK、网络RTK技术在矿山测量中的应用，进而为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。

关键词：GPS；RTK；矿山测量；应用途径

矿山测量属于广义概念，泛指矿山开采中各个阶段测量工作的总和，其中包括采掘工程图和矿体几何图的测绘、地面工程和井下工程的测量、岩石层和地面层移动观测、矿区地形图的制定等工作，具备一定的复杂性和系统性。GPS、RTK、网络RTK技术作为矿山测量的有效技术手段，在实际应用中可以弥补传统测量方式的不足，优化测量流程，对待测区域坐标进行实时测量记录，并自动保存测量结果，相互协调和合作，提高矿山测量的速度性和准确性。对此，在这样的环境背景下，探究GPS、RTK、网络RTK技术在矿山测量中的应用。

一、GPS测量系统结构体系

（一）结构框架

基于GPS、RTK、网络RTK技术的GPS测量系统由以下几部分构成，一是GPS接收设备，借助最先进的GPS接收机，可以对矿山观测数据进行快速计算，其计算结果具有极强的准确性；二是数据传输系统，顾名思义，主要负责数据译码、解码，以达到数据传输的目的，包括无线电发射台和用户站接收机构所组成，结合用户站和基准站的距离和周边环境，选择适当的频率与功率，保证数据传输质量；三是软件系统，以固定软件作为基础平台，测量人员可以结合实际情况自主选择静态模式、动态模式以及实时监控模式，并整合计算结果，对测量结果进行验证和评测，进而保证矿山测量的准确性和真实性。

（二）运行原理

在测量系统实际运行中，将基准点与基准站作为基础支撑平台，在基准站上布设高精度控制点，对矿区测量坐标进行连续性观测，同时基准站上安置GPS接收机，一次性接收GPS卫星信号，在定位原理的基础上，通过无线传输设备核心基准站中收集到的观测数据，进而在网络中显示三维坐标，保证矿山测量的准确性和有效性。同时，测量人员引入载波相位观测方式，通过GPS技术明确各个坐标点的差值，并加大对观测数据动态变化监督力度，及时明确基线计算结果，以此对测量方案进行相应调整，进而达到矿山测量的最终目的。

二、GPS、RTK、网络RTK技术的应用价值

GPS、RTK、网络RTK技术应用在矿山测量工作中，相比于传统测量方式而言，包括以下几点技术优势：

（一）测量精准

在进行矿山测量工作的过程中，特别针对煤矿作业区工程测量，借助GPS、RTK、网络RTK技术可以明确显示出坐标位置，基线向量精度会变化基本趋于稳定，在一定区间内浮动，这样使得区域内的测量精度极高，没有误差传递，不产生累计误差，进而为矿山测量的准确性提供有利保障。

（二）全天候

在进行矿山测量工作的过程中，特别的尾矿库动态监测，GPS技术可以24小时全天候作业，并在实际测量中具有连续性特点，不受外界天气、气候与季节等因素变化的影响，排除外界干扰，达到连续性测量的目的，进而提高矿山测量的稳定性，为矿山正常安全生产提供了有利保障措施。

（三）高效、环保

在进行矿山测量工作的过程中，基于GPS、RTK、网络RTK技术的GPS测量系统以基准站为核心，控制流动站开展观测工作，无需布设其他观测点，减少不必要的工作，进而提高矿山测量工作效率，同时，通过流动站进行坐标观测，有效拓展观测仪器使用范围。与传统测量技术比较，无需仪器通视即可实现观测，在植被覆盖茂盛的矿区，避免了因通视条件对遮挡植被的砍伐，减少了对生态环境的破坏，也降低测量成本。另外，在进行矿山测量工作的过程中，GPS测量系统具有极强的数据处理能力，同时测量速度与精度的提升，使得实际测量工作无需投入大量的人力物力，计算机和全站仪的联合控制，降低作业故障的发生几率，减少观测时间，进而有效提高矿山测量的综合效率水平。

三、GPS、RTK、网络RTK技术在矿山测量中的应用途径

（一）业内准备

在开展GPS外业测量之前，测量人员要踏勘测区，结合测量特点和测量要求，完成业内测量准备工作，结合工程项目明确工程名称，设定相关参数，基准站数据采样率为0.5s，流动站则为1s，高度截止角为10度；结合已知坐标数值进行参数转换，并录入到手薄中。在测量前，测量人员要在手薄中输入各个放样点坐标和的线路方位，并导入DXF格式的测区范围和已有地形图，为野外放样和碎步测量的精准性提供重要保障。

（二）定测区转换参数核算

针对大型测区，测量人员要事前进行定测区转换参数的核算，借助RTK、网络RTK技术进行作业操作，在系统中输入相关参数与基准站坐标，通过高等级控制点划分坐标区域，得到转换参数；可以选择临时性计算方式，在空旷区域设置基准站，收集单点坐标进行坐标定位，启动流动站联测方式，通过3个或3个以上高等级控制点得出坐标转换参数，残差符合作业规程后方可开始正常工作。

（三）施测放样

在实际施测放样中，以测区首级控制为基础，引入点校正方式，计算坐标转换参数，选择视野开阔的位置，保证四周没有任何电磁干扰，设置基准站。测区要有5个以上的GPS卫星，其PDOP值要低于6，设定5秒进行初始化获得固定解。在各个移动站中设置一名工作人员进行测量作业检查，在测量作业前期进行控制点检查，保证系统正常工作，并通过GPS手薄对测区地形地物以及各个工程点进行放样作业。收集测量数据后，通过GPS测量系统进行数据处理，外业测量坐标则借助数据传输系统传输到计算机中，结合实际情况开展图形编辑工作，并做出相应的整理和分类，形成测量文件进行打印。在进行勘探工程放样中，通过GPS、RTK、网络RTK技术获取导航数据，帮助测量人员及时、准确的找出坐标点位置，定位精度极高，减轻大量的人力和物力，节省不必要的测量时间和劳动量，进而提高矿山测量工作的综合质量水平。

结束语：

本文通过对GPS、RTK、网络RTK技术在矿山测量中的应用研究，得出：

1.基于GPS、RTK、网络RTK技术，组建GPS测量系统，将基准点与基准站作为基础支撑平台，优化测量工作流程，以实现矿区测量坐标的连续性观测。

2.在进行矿山测量的过程中，GPS、RTK、网络RTK技术具有测量精准、全天候、高效率、环保、操作简单等技术优势，在保证矿山测量准确性的基础上，降低测量成本和工作量，进而提高测量效率。

参考文献：

[1]王刚，郭广礼，王磊.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用研究[J].煤矿现代化，2015，01：89-92.

[2]邵金强，罗斐.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用[J].贵州地质，2017，04：332-334+314.

[3]徐文革，田东，包晓明.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用及优缺点[J].包钢科技，2016，03：90-92.