赵鸿军

(杭州金鼎矿山建设工程有限公司,浙江杭州 310000)

GPS-RTK技术在矿山测量中的应用研究

赵鸿军

(杭州金鼎矿山建设工程有限公司,浙江杭州 310000)

随着我国诸多行业生产规模的不断扩大,工业生产的效率也在不断提升,而很多生产环节依赖现代化技术的发展与实践,才能使我国现代化的基础设施及生产框架快速构建起来。在矿山建设与执行采矿作业的进程中,数据测量环节对于整体工作内容的意义极为重大。但由于矿山测量受到工作环境的特殊限制,若以地面与井下做为工作平台进行测量,则既要保证生产的顺利进行,还要保障生产安全,这是一项较为复杂的技术内容。本文就GPS-RTK技术在矿山测量中的实际应用做以阐述,剖析在这一过程中所需注意的细节问题,以便于测量人员更好的完成矿山测量作业。

GPS-RTK技术 矿山测量 应用研究

在实践过程中，对于现代测量领域而言，GPS全球定位系统测量技术已经被广泛应用，并且取得了极佳的实际效益，给企业技术人员的实际工作带来诸多便利。随着该技术的不断发展升级，RTK技术的测量水平日益突出，也逐渐走入了人们的视线当中，也被应用到测绘方面工作的执行过程中。在GPS-RTK技术的支撑下，可以精确计算出厘米级精度的定位数据，这一点内容是早期GPS技术所不能比拟的功能。GPS-RTK技术的出现，给现代工业环境中的测量操作项目的执行者带来了诸多便利，提高了测量环节的工作效率。

1 GPS-RTK技术概述

1.1 GPS技术概述

GPS即全球定位系统(英文全称为Global Positioning System)。GPS最初的应用领域是在军队系统，不过很快就在其它行业得到了普及应用，并且取得了良好的应用实效。

1.2 RTK技术概述

RTK即实时动态差分法(英文全称为Real-time kinematic)。RTK是一项较新的全球卫星定位测量方法，它的优势在于其动态化测量技术。在以往，定位测量的方法主要是静态的、固定到一个位置的测量，而自从RTK技术方法的发展应用以来，在实际测量环节中，更多采用了动态化的测量方式，提升了测量对象的准确性。

1.3 GPS-RTK技术概要

孤立的GPS技术与整合后的GPS-RTK技术之间最大的区别在于二者有着静态数据与动态化数据之分，相对来讲，后者的数据更为精准。在依托RTK技术执行测量作业时，基站通过有效的数据连接将观测数据与多个测量点的坐标信息一同传输至测量流动站内，进而准确测量出数据。RTK技术的应用重点在于数据处理与数据传输过程的连续性、及时性。一般情况下，在进行矿山测量时的数据采集量较大，则需要快速对数据信号进行归结，而GPS-RTK技术可以承载这种大量的数据传输过程，并且依托GPS-RTK技术所收集到的观测数据信号更为精准。

2 GPS-RTK技术在矿山测量中的实际应用现状

在以往的矿山测量操作的过程中，技术人员大多采用较为传统的控制及测量技术、方法或工具，如大地测量、工程测量所用的导线网方式等，传统技术方法耗费时间，且数据不精准，给后期工作带来诸多麻烦。自从GPS-RTK技术快速发展以来，不断更新测量工作的数据标准，凸显GPS-RTK技术本身的动态化的优势特点，将户外矿山测量作业过程不断完善[1]。可见，GPS-RTK技术的应用对于实际矿山测量工作具有较高的现实意义，降低作业成本，提高测量的效率，推动该领域的进步与发展。

2.1 矿山测量工作所要达到的标准

在实际工作中，矿山测量工作的标准较为严格，在应用GPSRTK技术执行作业以后，使技术人员在现场可以准确观察到被测量坐标的位置，从而提高矿山作业的精准度。另外，通过布设多个测量点，进行多次测量，能够降低周围环境的干扰源对信号的影响，使得测量数据更加合理。

2.1.1 GPS-RTK技术的优势

第一，依托GPS-RTK技术的矿山测量操作所显示出来的数据更为精准;第二，由于该技术具有动态化的特征，使得测量作业效率较高[2]。

2.1.2 测量点的布设标准

基于GPS-RTK技术的矿山测量作业过程需要布设多个测量点来完成，以此来降低测量误差。

2.2 GPS-RTK技术的信号传输过程

在应用GPS-RTK技术实施矿山测量时，信号传输是主要的测量原理。通常情况下，在一个矿区范围内，要建立多个信号基站和流动站，而且要保证周围环境中的干扰源清除干净，避免对信号传输造成干扰。在执行操作的过程中，基站与流动站间的信号传输过程是以来脉冲信号实现的，更需要避免干扰GPS-RTK技术应用的因素对其造成影响，从而使GPS-RTK技术的应用过程较为顺畅。

2.3 电力供应给GPS-RTK技术的户外操作带来影响

目前，GPS-RTK技术在矿山测量过程中的实际应用需要电力能源的有效配合，因为GPS-RTK技术是靠电力来实施的。一般情况下，需要充足的电力能源，才能进行户外测量作用。在实际进行矿山测量作业时，往往迫于环境的限制，特别是到了偏远的山区环境中，要保证电力能源长时间供应是较难实现的。为了避免由于电力不足而影响到GPS-RTK技术的应用，则必须配备超大容量的蓄电电池、电瓶等装备，确保顺利完成矿区测量作业。

3 GPS-RTK技术在矿山测量中的应用策略研究

通过GPS-RTK技术在矿山环境中进行测量的实践过程，将GPS-RTK技术实际应用的优势凸显出来，它不仅可以精确的获得厘米级精度的定位数据(这是传统单项GPS技术的重大突破)，而且为工程测量、矿山测量等多元化、多领域的测量模式带来了新的操作技术，注入了更多的能量，在一定程度上提升了矿山测量作业的整体效率，对行业的规模发展带来了契机[4]。

3.1 对GPS-RTK技术的合理操作流程进行分析

3.1.1 针对控制点的操作分析

基于GPS-RTK技术的矿山测量操作，首先，要在测区确定出图根控制点的具体位置，然后，在图根控制点上架上全站仪，以便于数据信号的有效传递，或者，可以为矿山测量配置经纬仪，以此来配合小平板进行测图[5]。

3.1.2 测图环节的改进策略

随着矿山测量作业过程的不断成熟，目前已经发展为户外作业所使用的全站仪和电子手簿配合地物编码进行辅助作业，并且利用大比例标尺测图软件来进行测图，提升数据的精准度，甚至于发展到最近的户外作业电子平板测图等程度。

总之，针对矿山环境的特点，以及矿山测量中的种种条件限制，在测站上测四周的地质环境布设信号点是较难实现的作业环节。在操作过程中，这些布设的信号点都能够与测站进行信号传输。这一过程需要三个人左右进行操作，才能将数据信号归集起来。另外，操作人员需要在数据整理时一旦精度不合要求还得到户外矿山环境中再次测量，直至测量出相对精准的数据信息[6]。

3.2 GPS-RTK技术的应用实效研究

目前，采取GPS-RTK技术进行测量时，仅需一人就可以完成。一般情况下，需要操作人员背着测量仪器在被测矿区环境中的信号采集点停留几分钟即可，信息采集后自动执行数据归集整理。与此同时，操作人员输入该区域的既定特征编码，通过仪器便可以实时了解到点位的准确精度，并将数据传输给基站进行分析与归集[7]。在实际工作中，矿山的开采阶段存在很多的复杂技术问题都能够通过矿山测量来处理和解决。例如：主巷道的定向环节，以及掘进过程中、腰线的给定等等，很多细枝末节都需要矿山测量的技术手段来完成。

通过GPS-RTK技术的应用，技术人员可以轻易的将一个区域测完后迅速回到室内，利用专业的软件接口就可以输出所要求的地形图。由此可见，基于GPS-RTK技术的矿山测量工作仅需一人即可完成操作，这样一来，就大大提升了测量工作的效率[8]。GPS-RTK技术在矿山测量过程中的应用效果显著，给现代采矿事业的发展带来了极大的帮助。

4 结语

通过研究GPS-RTK技术在矿山测量中的实际应用得到很多启示，对于社会生产而言，应用合理的配套技术就可以显著提高生产作业的质量与综合管理的效率。而且，GPS-RTK技术的优势较为凸显，不仅弥补了以往在动态测量领域的空白，而且将GPS技术进行升级。另外，随着矿山开采工作的日益成熟，GPS-RTK技术将逐步渗透到整个行业环境之中，提高行业生产效能，为社会创造出更大的价值。

[1]李晓璐,林书本,任建英.GPS-RTK技术在大型露天矿山测量中的应用[J].中国高薪技术企业,2010,9(09)：104-105.

[2]吴德领,廉梦超.GPS技术在矿山控制测量中的应用研究[J].价值工程,2012,12(31)：156-157.

[3]李东印.论GPS-RTK技术在矿山测量中的应用[J].现代装饰(理论),2012,12(24)：163-164.

[4]李恒宝,郭友发.CORS-RTK技术在矿山测量中的应用[J].西部探矿工程,2011,6(06)：141-142.

[5]张广发.GPS-RTK定位技术在矿山测量中的应用及有点的探讨[J].西部探矿工程,2014,3(06)：166-167.

[6]王刚,郭广礼,李伶.GPS-RTK在山区煤矿测绘与测设中的应用[J].中国矿山工程,2011,12(12)：121-123.

[7]张文兵,李鹏.浅谈“3S”技术在矿山测量中的应用[J].科技信息,2010,11(06)：141-146.

[8]贺继光,逢云峰,姚伟.(GPS)RTK技术在现代矿山测量中的应用体会[J].矿山测量,2010,12(12)：196-197.