RTK技术在矿山地形测量作业中的主要应用

2014-08-15张铁成河北省地矿局第二地质大队河北省063000

化工管理 2014年14期

张铁成(河北省地矿局第二地质大队河北省 063000)

山区矿区的地形测量工作与平原矿区测量工作存在很多差异性，首先山区矿区在测量作业中要面临高度复杂的地形地貌，同时矿区周围也会产生由于沉陷造成的测量控制点破坏等问题，这就无法保障传统矿山地形测量技术的测量效率与精准度。因此，基于载波相位的RTK技术的出现及应用将这一问题有效解决，其不仅可以保障矿山地形测量作业中的测量效率与精准度，同时还能避免因山地沉陷造成的精准度低等问题，可以帮助煤炭企业更好地完成山区矿山地形测量作业，所以RTK技术的应用对煤炭产业在新时期发展有着重要意义。

一、RTK技术及其技术原理分析

RTK（Realtime K inematic）是基于载波相位观测量而成的GPS测量方法，RTK技术测量系统是由GPS接收机、数据传输接收设备以及RTK测量软件系统构成，其中数据传输接收设备是由基准站发射台与流动站接收机为主，同时二者也是实现RTK测量实时动态测量技术的核心设备，RTK测量软件系统可以准确的测量出指定坐标中的三维定位数据。基准站中的GPS接收机会对会对所有可以使用的GPS卫星进行观测，基准站将所观测到的坐标信息与观测值通过数据链传输到流动站，流动站的GPS接收机会通过无线电设备接受基准站传输过来的观测数据，然后利用相对定位原理解算整周模糊度未知数并构建所处位置的三维坐标。基于载波相位观测量而成的RTK测量技术与传统测量技术相比，其在测量效率由于流动站在接收数据时利用相对定位远离方法，具有更加高效的矿山地形测量作业效率，同时所计算出的三维坐标与传统计算结果相比具有高精度等特点，这使RTK测量技术所测量得出的结果具有准确性与可靠性。

二、RTK技术的优势性能

RTK测量技术与传统测量技术相比具有实时性，这是由于RTK测量技术是由基准站与流动站两种结构特性，以及RTK测量技术独特且高效的测量软件系统决定的，根据相关数据显示RTK测量效率比传统技术测量效率高出2～4倍，而且RTK测量技术在实际使用中对设备、人力的需求也相对较少，而传统测量技术在实际作业中需要RTK测量技术3倍以上的人力与设备。RTK测量技术在野外观测时是由基准站实时提供测量成果，这可以便于RTK测量技术在野外观测时可以现场核对数据，同时RTK测量技术所使用的快速解数载波整周未知数方法，与传统测量技术相比具有解算效率高、精准度高等特点，而且GPS卫星的实时测量可以避免因障碍物失锁导致的精度低等问题。

三、RTK技术在矿山地形测量作业中的应用

1.RTK技术在矿山地形测量前准备

RTK技术在测量之前要收集所处地区的土地利用情况数据，然根据所获取的数据信息制定成分布图在测量之前作为对应参考使用，并要选取合适位置设置GPS控制点，确保所设置的GPS控制点基本精度要满足RTK技术测量要求，然后在这个基础上建立首级控制并布设所需要使用的整个控制网点。RTK技术在测量之前要对所使用的仪器进行检测和校正，在确保测量仪器都能正常运行的前提下检验其精度是否符合当前测量作业要求，同时也要根据实际需求对区域内控制网点设置次级控制点，在这些工作准备就绪后可以应用RTK技术开始矿山地形测量作业。

2.RTK技术的野外测量

RTK技术在地形测量作业中的首级控制网都是由GPS静态定位方式为主，同时也要注重所测量区域内都覆盖在首级控制网中，这样才能确保整个控制网在测量作业中可以进行加密及数字化处理，GPS点要根据测量区域地形特点与测量区域面积而定，针对测量范围较广的区域需要根据情况多设置几个GPS点作为首级控制测量点，这样才能保障RTK技术在矿山地形测量作业中的精准度与测量效率。RTK技术在针对碎部点测量时可以结合全站仪对部分导线进行测量，这样可以有效保障所测量结果的精准性与可靠性，同时控制点在设置过程中要考虑RTK技术的特殊测量要求，基准站在设置过程中要极力避开建筑物、水域以及电子波发射源等，这样才能确保RTK技术在矿山地形测量作业中结果的精准度与可靠性。

3.RTK技术的碎部测量

矿山地形测量作业中测量区域内会有大量的农田、房屋建筑等障碍物，这会导致RTK技术在实际测量中的通视条件相对较差，如果使用常规的全站仪设备进行测量会影响测量效率，而使用RTK技术对碎部进行测量可以有效保障测量效率与质量，但由于空间环境特点会导致RTK技术在实际使用中会出现一些信号盲区。RTK技术结合全站仪进行联合测量方式可以有效解决这一问题，针对信号盲区测量可以使用全站仪与RTK技术图根点进行测量，这样可以避免因信号盲区导致的测量结果精度不够等问题，同时也保障了对这些区域内地形测量作业的测量效率。测量人员可以将RTK测量数据与静态GPS测量数据进行比对，而且要保证其测量误差不能存在累积现象，RTK与全站仪在结束测量作业后也对数据进行备份处理，根据施工单位要求可以将其转换成*.dat数据格式并保存。