摘要：在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天，礦山測量作業(yè)的重要性日益明顯，定位技術(shù)(GPS)在礦山測量中的應(yīng)用，提高了測量的精度和測量人員的作業(yè)效率，隨著其定位技術(shù)不斷成熟，具有很大的推廣價值。特別是實時動態(tài)定位技術(shù)(GPS- RTK )，是定位技術(shù)的一個新突破。文章簡單介紹了GPS - RTK技術(shù)的基本原理及構(gòu)成，GPS - RTK技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用，及其優(yōu)缺點。

　　關(guān)鍵詞：礦山測量,定位技術(shù)

　　RTK(GPS)測量新技術(shù)給測繪工作帶來了巨大的變化，它改變了傳統(tǒng)的測量模式，它能夠?qū)崟r完成厘米級定位精度和在不通視的情況下遠距離測量坐標，它具有需要的測量人員少、速度快、不需要同時觀測、精度高等特點，能夠極大地提高工作效率，值得大力推廣應(yīng)用。

　　1 RTK定位技術(shù)與其優(yōu)點

　　實時動態(tài)測量RTK(RealTimeKinematic)定位技術(shù)是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)GPS定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結(jié)果，并達到忽米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站的數(shù)據(jù)，還有采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理。流動站可處于靜止狀態(tài)，也可處于運動狀態(tài)。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。

　　1.1 RTK技術(shù)優(yōu)點:

　　1)作業(yè)效率高。在一般的地形地勢下，高品質(zhì)RTK設(shè)站一次即可測完4km半徑的測區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的“搬站”次數(shù)，僅需一人操作，在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即得一點坐標，作業(yè)速度快，勞動強度低，節(jié)省了外業(yè)費用，提高了勞動效率。

　　2)定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑圍內(nèi)(一般為4km)RTK的平面精度和高程精度都能達到忽米級。RTK技術(shù)當前的測量精度平面10mm+2×

　　106;高程20mm+2×106。

　　3)降低了作業(yè)條件要求。RTK技術(shù)不要求兩點間滿足光學通視，只要求滿足“電磁波通視”。因此，和傳統(tǒng)測量相比，RTK技術(shù)受通視條件，通見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測量看來由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，只要滿足RTK的基本工作條件，它也能輕松地進行快速的高精度定位作業(yè)。

　　4)RTK作業(yè)自動化，集成化程度高，測繪功能強大。RTK可勝任各種測繪內(nèi)、外業(yè)流動站利用內(nèi)裝或軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預(yù)便可自動實現(xiàn)各種測繪功能，使輔助測量工作極大減少，減少人為誤差，保證了作業(yè)精度。

　　2 RTK定位技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用分析

　　礦山建設(shè)中，礦區(qū)地理信息、礦區(qū)儲量、礦區(qū)土地開發(fā)、生態(tài)環(huán)境整治、礦區(qū)規(guī)劃建設(shè)等都需要測繪圖紙。伴隨著開采的不斷進行，礦區(qū)地表也越來越復(fù)雜。為了能夠得到真實的信息，對圖紙的準確性要求很高。礦山測量的工作人員需要不斷地補測和修正礦區(qū)地形圖，還要測繪專用地籍圖、規(guī)劃地形圖。定位技術(shù)能給繪圖工作帶來便捷，與傳統(tǒng)測量方法相比減少了工作量，縮短了工作時間，還提高了工作效率。

　　2.1礦區(qū)控制網(wǎng)的建立和使用

　　常規(guī)測量時要求控制點能相互通視，測量工序復(fù)雜，而且精度不準確，不能馬上知道測量結(jié)果的精度。用GPS- RTK 技術(shù)進行測量能馬上知道實時定位結(jié)果、實時定位精度，可以極大提高作業(yè)效率。GPS- RTK 技術(shù)進行實時定位時可達到厘米級的精度。GPS- RTK 技術(shù)在礦區(qū)控制網(wǎng)布設(shè)時，測量精度適合規(guī)范要求，作業(yè)方便快捷。

　　2.2 求取測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)

　　礦山測量是利用WGS – 84坐標系或獨立坐標系完成的。需要在WGS - 84坐標與獨立坐標系之間轉(zhuǎn)換坐標。由于GPS-RTK 作業(yè)需要當?shù)貙崟r坐標。因此，坐標轉(zhuǎn)換非常重要。對于較大的測區(qū)應(yīng)該事先測定好轉(zhuǎn)換參數(shù)。在GPS-RTK作業(yè)時，直接輸入?yún)��?shù)、基準站坐標，利用同一點的兩種坐標求出轉(zhuǎn)換參數(shù)[3]。也可以求得臨時轉(zhuǎn)換參數(shù)，在空曠的地方設(shè)置基準站，連續(xù)測定三個以上控制點的定位WGS – 84系坐標，求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。

　　2.3 礦區(qū)地面形變測量

　　礦區(qū)地面形變測量能為變形分析提供科學的依據(jù)。測量不同時間段地面某一點的水平位置和高程，將數(shù)據(jù)對比分析，得出地面某一點的水平位移變化值及下沉值。常規(guī)測量方法是：在礦區(qū)地面提前設(shè)置基準點和觀測點，多點連接組成一個變形監(jiān)測網(wǎng)。用全站儀測定監(jiān)測網(wǎng)的邊長和角度，用水準儀測定各個測點間的高度差，計算出監(jiān)測網(wǎng)各個點的水平位置和高程。

　　3 RTK的不足之處及其解決方案

　　3.1受衛(wèi)星狀況限制

　　當衛(wèi)星系統(tǒng)位置對美國是最佳的時候，世界上有些國家在某一確定的時間段仍然不能很好地被衛(wèi)星所覆蓋，容易產(chǎn)生假值。另外，在高山峽谷深處及密集森林區(qū)，城市高樓密布區(qū)，衛(wèi)星信號被遮擋時間較長，使一天中可作業(yè)時間受限制。產(chǎn)生假值問題采用RTK測量成果的品質(zhì)控制方法可以發(fā)現(xiàn)，作業(yè)時間受限制可由選擇作業(yè)時間來解決。

　　3.2天空環(huán)境影響

　　白天中午受電離層干擾大，共用衛(wèi)星數(shù)少，常接收不到5顆衛(wèi)星，因而初始化時間長甚至不能初始化，也就無法進行測量。

　　3.3數(shù)據(jù)鏈傳輸受干擾和限制

　　作業(yè)半徑比標稱距離小的問題。RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸易受到障礙物如高大山體，高大建筑物和各種高頻信號源的干擾，在傳輸過程中衰減嚴重，嚴重影響外業(yè)精度和作業(yè)半徑，在地形起伏高差較大的山區(qū)和城鎮(zhèn)密樓區(qū)數(shù)據(jù)鏈傳輸信號受到限制。另外，當RTK作業(yè)半徑超過一定距離(一般為幾千米，每種機型在不同的環(huán)境又各不相同)時，測量結(jié)果誤差超限所以RTK的實際作業(yè)有效半徑比基標稱半徑要小很多，工程實踐和專門研究都證明，RTK確定整周模糊度的可靠性最高為95%。RTK與靜態(tài)測量相比，測量更容易出錯，必須進行品質(zhì)控制。

　　4 品質(zhì)控制的方法

　　1)已知點檢核比較法：即在布測控制網(wǎng)時用靜態(tài)GPS或全站儀多測出一些控制點，然后用RTK測出這些控制點的坐標進行比較檢核，發(fā)現(xiàn)問題即采取措施改正。

　　2)重測比較法：每次初始化成功后，先重測1~2個已測過的RTK點或高精度控制點，確認無誤后才進行RTK測量。

　　5 結(jié)論

　　綜上所述GPS-RTK測量技術(shù)給當前礦山測量帶來了重大的技術(shù)手段變革，極大方便了礦山測量工作者的日常工作，隨著其技術(shù)的不斷提高，必將給礦山測量帶來更大的便利，其在礦山測量中的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏鼮閺V泛。