RTK技術在礦山測量中的應用實踐
　　鄭洪濤1盧西魁2
　　1.河南省有色金屬地質礦產局河南鄭州450016
　　2.鄭州工業(yè)貿易學校河南鄭州450007
　　摘要：介紹實時動態(tài)定位技術(GPS-RTK)在某礦山測量中的應用，闡述了測量的外業(yè)數據采集及內業(yè)數據處理方法及精度。總結了RTK技術在礦山測量中的優(yōu)點及存在問題。
　　關鍵詞：RTK技術礦山測量
　　RTK（RealTimeKinematic）定位技術是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)GPS定位技術，它是GPS測量技術與數據傳輸技術相結合的組合系統(tǒng)。它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果并達到厘米級精度。它觀測時間短、靈活方便、能實時顯示三維坐標及精度。在RTK作業(yè)模式下基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站通過數據鏈接收來自基準站的數據，然后采集GPS觀測數據，在系統(tǒng)內組成差分觀測值進行實時處理，獲取必要的數據。
　　RTK技術在礦山測量工作中,主要用于礦區(qū)控制點加密,地形測量,鉆孔、剖面點、探槽、探井、坑口、取樣鉆孔、地質點、近井點、坑口位置點的坐標放樣與求測,工程作業(yè)調度,地質填圖等。我們在某礦區(qū)的控制測量、勘探剖面線、勘探工程點的放樣均采用RTK作業(yè)。
　　測區(qū)內已有張莊、張橋、小張莊、鄉(xiāng)政府、孫寨、王莊等6點，我們又在測區(qū)內地選了H07O0、H0720、H0672、H0678、、M011、MO12、MOl3、M014等8個點，按照Ⅳ等水準的要求給每個點引測高程。測區(qū)附近有K006、N006等已知控制點，求出轉換參數后，以便檢核參數的正確性�？刂凭W布設完成后，我們應用南方8套雙頻接受機，進行靜態(tài)觀測。把14個點分成兩組，每組觀測兩個時段，每時段60min，中間間隔10min，采用邊連接方式，以張莊一張橋基線邊作為兩組的公共邊，進行數據采集。內業(yè)平差采用TGOffice1.6軟件進行，剔除個別不利因素影響的基線，進行自由平差及三維約束平差，求得該網的大地坐標及WGS一84坐標。求得最大點位中誤差為±0.017m，邊長最大相對中誤差為1/100988，各項指標滿足《全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范》要求。然后我們把這兩套坐標鍵入TSC手薄中，進行“點校正”。校正完后最大水平殘差為±0.051m，最大垂直殘差±0.029m。
　　在測區(qū)首級控制的基礎上,利用點校正方法,求解坐標系統(tǒng)轉換參數。選擇對天通視較好,四周無各種強電磁干擾源的地方設置基準站。當測區(qū)可見GPS衛(wèi)星數在5顆以上、PDOP值小于6時,一般只需5～15秒就可完成初始化而得到固定解。每臺移動站只需一人即可進行測量作業(yè),每次開始作業(yè)應對已知控制點進行檢查,確保系統(tǒng)無誤后,應用GPS電子手簿即可進行地形地物點、勘探坑道的采集或勘探線剖面、勘探工程點的放樣作業(yè),每點采集記錄時間約1～10秒。實時動態(tài)RTK數據處理相對簡單,外業(yè)測量采集的實測坐標通過手簿的數據傳輸系統(tǒng),直接下載到計算機內�？蛇M行圖形編輯,也可經整理、分類、判斷形成文件后直接打印出來。在勘探工程點放樣上,RTK同樣能實時地提供導航數據,不僅可以使你快速找到點位,而且能提供定位精度。如在勘探線上加放點和測點,依據GPS電子手簿顯示的定線導航數據同樣能使你快速上線。利用GPS—RTK放樣,無需對講機傳遞導航數據和方向,GPS電子手簿導航畫面讓你輕松快速上點、上線,極大提高了工作效率,減輕了測量人員的工作強度。
　　該礦區(qū)大部分地區(qū)地勢起伏不大,天空開闊,除個別地方外對RTK作業(yè)無大的影響。重復測量同一點的坐標較差統(tǒng)計表,見下表1。
　　表1重復測量同一點的坐標較差
　　點號 實測坐標 檢測坐標
　　 X Y H X Y H
　　G1 3782976.437 630099.001 452.194 3782976.437 630098.999 452.182
　　G2 3782537.417 629488.469 381.122 3782537.415 629488.486 381.143
　　G3 3782560.414 629388.732 384.724 3782560.417 629388.717 384.717
　　G4 3763600.447 627415.046 604.956 3763600.452 627415.054 604.936
　　G5 3761946.678 626153.646 668.917 3761946.663 626153.633 668.936
　　G6 3760161.917 626087.969 650.510 3760161.927 626087.973 650.511
　　G7 3775161.727 637559.741 340.791 3775161.740 637559.755 340.779
　　G8 3779019.865 635810.863 346.936 3779019.908 635810.875 346.967
　　從表1來看,RTK測量既可以實時提供點位坐標和高程,又可實時知道測量點位精度,能夠較大地提高工作效率。同時從測量結果來看,RTK測量點位精度可達厘米級,完全能夠滿足礦山測量的需要。
　　通過實際作業(yè)可以看出RTK技術在礦山測量中應用優(yōu)勢非常明顯。它不受地形、氣候、季節(jié)等諸多因素的影響,而且定位精度高,數據安全可靠,測站間無需通視。在沒有已知基準點或基準點被破壞而造成的控制點不足的地區(qū)和由于地形復雜、地物障礙而造成的通視困難地區(qū)能快速的、高精度定位；綜合測繪能力強,作業(yè)集成度高,易實現(xiàn)自動化�？蓜偃胃鞣N測量內、外業(yè)工作；操作簡便,對作業(yè)條件要求不高,數據傳輸、處理、存儲能力強,與計算機、全站儀等測量儀器通信方便；作業(yè)人員少,定位速度快,綜合效益高。GPS接收機僅需一個人操作,在待測點等待1～2秒即可獲得該點的坐標,外業(yè)效率高，內業(yè)便于計算機處理,節(jié)省了時間和人力。
　　但是由于礦區(qū)特殊的環(huán)境,存在一些不利于RTK作業(yè)的因素，在應用中,就發(fā)現(xiàn)一些測量過程中的一些問題:
　　(1)各觀測值都是獨立觀測的,儀器是否處于正常狀態(tài),觀測的數據是否可靠?在開始觀測前、觀測一段時間、觀測結束前或儀器失鎖都要聯(lián)測已知點進行比對,以確定基準站和流動站參數是否設置正確,數據鏈通訊是否正常。
　　(2)不能被衛(wèi)星很好地覆蓋地區(qū):如密集森林區(qū)、高山峽谷深處,RTK的使用受到限制,只能采用常規(guī)測量方法。
　　(3)RTK作業(yè)模式要求高程的轉換必須精確,但我國現(xiàn)有的高程異常圖在該區(qū)存在較大誤差,這就使得將GPS大地高程轉換至海拔高程的工作變得相對困難,精度也不均勻。所以只能在測區(qū)控制點上聯(lián)測,求得較精確的高程轉換參數。
　　(4)在測量過程中,有時會出現(xiàn)在某個時間段或區(qū)域內解算時間較長,有時甚至無法獲取固定雙差解。
　　RTK技術的應用，很大程度上減輕了礦山測量的工作強度和難度，給礦山測量帶來極大方便，相信隨著RTK技術的不斷發(fā)展完善，它會礦山測量的國民經濟建設的各個領域發(fā)揮更大作用。
　　參考文獻：
　　[1]周忠謨，易杰軍，周琪.GPS衛(wèi)星測量原理與應用，測繪出版社，1999.6.

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