摘要：本文闡述了GPS-RTK技術(shù)的工作原理以及一系列的技術(shù)要點(diǎn)。通過實(shí)例進(jìn)行說明，GPS-RTK測深技術(shù)可以有效地提高作業(yè)效率和精確度。
關(guān)鍵詞：GPS-RTK 礦山測量 地下地形測量
礦山工程需要完成大量的測量工作，這些測量工作通常需要在地下完成。先前的傳統(tǒng)工作模式極為不便，往往要使用大量的經(jīng)緯儀或全站儀和測深儀一起進(jìn)行配合，這樣才可以完成野外數(shù)據(jù)的采集工作，然后再依據(jù)測量所得到的數(shù)據(jù)繪制出準(zhǔn)確的地形圖，這樣的作業(yè)模式不僅需要大量的人力和物力，同時野外勞動的強(qiáng)度極大，工作效率很低，不容易實(shí)現(xiàn)高度的數(shù)字水平化和現(xiàn)代化。GPS定位技術(shù)現(xiàn)今已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的時代，諸如從前此類效率低下的問題已經(jīng)悉數(shù)被解決。本文作業(yè)結(jié)合多年來在礦山測量工作中積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分析GPS-RTK技術(shù)與大型礦山工程當(dāng)中的應(yīng)用。
1 基本原理
RTK技術(shù)進(jìn)行觀測所需要的必備基礎(chǔ)就是載波相位觀測，這種GPS定位技術(shù)具有很實(shí)用的一點(diǎn)就是時效性。在此種作業(yè)模式里，基準(zhǔn)站和流動站必須要對至少5顆以上的衛(wèi)星保持實(shí)時觀測，基準(zhǔn)站可以借助數(shù)據(jù)鏈把觀測到的數(shù)值和已經(jīng)掌握的信息同時傳送至流動站；流動站也可以把搜集到的GPS觀測數(shù)據(jù)和借助數(shù)據(jù)鏈來進(jìn)行接收，同時融合基準(zhǔn)站傳送來的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中將它們一起轉(zhuǎn)化為差分觀測方程，隨后立即開始處理，可以實(shí)時計(jì)算出測點(diǎn)的二維坐標(biāo)及精度。
RTK動態(tài)測量通常情況下具有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：只要是進(jìn)行測量的地域能夠接收到GPS衛(wèi)星信號，全部都能夠全天侯地進(jìn)行作業(yè)；流動站只要憑借同一基準(zhǔn)站搜集到的相關(guān)信息，就可以自主地獨(dú)立將工作完成。
2 RTK地下地形測量的作業(yè)流程
2.1 收集測區(qū)的已知控制點(diǎn)資料 在沒有進(jìn)入測區(qū)之前，就要有計(jì)劃地開始搜集控制點(diǎn)的相關(guān)資料，比如說控制點(diǎn)的坐標(biāo)、等級等。同時還要對測區(qū)大小、已知點(diǎn)密度等進(jìn)行全面的考慮，以此來作為判定控制點(diǎn)是否需要加密的依據(jù)。
2.2 確定測區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù) GPS測量需要借助WGS-84坐標(biāo)系方可完成，但是現(xiàn)階段的工程項(xiàng)目大多數(shù)采取使用的北京54坐標(biāo)，要么就是自身位置的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，這樣就出現(xiàn)了兩點(diǎn)之間需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的問題。靜態(tài)GPS測量工作當(dāng)中大多數(shù)的情況是在后面的處理環(huán)節(jié)里面才開始進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，但是RTK測量大部分的時候都是實(shí)時測量，必須在幾小時里面就把當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo)給出來，轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度和正確性都可能會給RTK測量精度造成很大的影響。
2.3 基準(zhǔn)站的選定原則 數(shù)據(jù)鏈必須要具有可靠的工作性能，這樣才可以更好地進(jìn)行動態(tài)初始化。數(shù)據(jù)傳輸一定要保證極高的質(zhì)量，這樣一來，整周模糊度所需要的計(jì)算時間照比以前就會大大減少，工作效率也就隨之提高起來，所以，安置基準(zhǔn)站就成為RTK作業(yè)是否可以安全實(shí)施的一個關(guān)鍵點(diǎn)�；鶞�(zhǔn)站在進(jìn)行安置的時候，必須要遵循以下的條件：基準(zhǔn)站一定要設(shè)置在已知點(diǎn)上，該點(diǎn)要具有明確的坐標(biāo)；基準(zhǔn)站進(jìn)行安置的地方地形一定要很高、周圍環(huán)境空曠沒有大型的遮蔽物、電臺要在此區(qū)域進(jìn)行良好的覆蓋；考慮到數(shù)據(jù)鏈可能會產(chǎn)生丟失或者產(chǎn)生多路徑效應(yīng)的因素，基準(zhǔn)站附近一定不要存在GPS信號反射物，方圓200米以內(nèi)不能有高壓電線、電視臺等干擾源。
2.4 作業(yè)計(jì)劃 如果想要使觀測得到的數(shù)據(jù)更加具有完整性，還需要借助衛(wèi)星手段和天氣預(yù)報(bào)科學(xué)地選擇測量可以進(jìn)行的最佳時段。衛(wèi)星具有越高的幾何分布程度的話，就會同時有著更高的定位精度。我們可以借助相關(guān)的軟件對衛(wèi)星的分布情況進(jìn)行查看和掌握，然后再以得到的觀測結(jié)果為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，制定出最為科學(xué)合理的工作計(jì)劃。
2.5 RTK施測步驟 在野外進(jìn)行作業(yè)，基準(zhǔn)站要在已經(jīng)選好的控制點(diǎn)位置進(jìn)行安置，先將接收機(jī)打開，再將點(diǎn)高和WGS-84己知坐標(biāo)輸入進(jìn)去。如果沒有得到最準(zhǔn)確的WGS-84，也可以僅僅對單點(diǎn)坐標(biāo)完成采集。調(diào)節(jié)好電臺的通道以及電臺的靈敏度，再對電臺發(fā)射指示燈進(jìn)行認(rèn)真地觀察，查看其能否正常進(jìn)行工作。將流動站接收機(jī)進(jìn)行開啟，首先要進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試系統(tǒng)，對轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行正確地輸入，選擇和基準(zhǔn)站電臺相互一致的電臺頻率，再查看電臺接收指示燈有沒有亮起，最后再清點(diǎn)衛(wèi)星的存在個數(shù)。
3 應(yīng)用實(shí)例分析
3.1 確定轉(zhuǎn)換參數(shù) 已知點(diǎn)一定要在礦山兩側(cè)進(jìn)行均勻分布，這樣可以對測區(qū)進(jìn)行強(qiáng)有力的控制。
為了達(dá)到提高精度的目的，這個項(xiàng)目必須至少選用3個或者以上的控制點(diǎn)，分析各個點(diǎn)匹配方案，選擇誤差最小、精度最高的那一組作為最終使用的一組參數(shù)。
3.2 測深儀的檢測 使用檢查板于測區(qū)里面對測深儀的聲速進(jìn)行測定，可以根據(jù)不同水深當(dāng)中的不同聲速，再把實(shí)際水深和觀測所得到的數(shù)值二者之間進(jìn)行比較分析。校驗(yàn)沒有錯誤后，再對測深儀的聲速進(jìn)行校正，這樣就可以保障水深值始終是正確的。
3.3 內(nèi)業(yè)處理 外業(yè)工作完畢之后，可以利用計(jì)算機(jī)對外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理。處理之后的數(shù)據(jù)可以利用數(shù)字化成圖軟件進(jìn)行編輯，形成可以進(jìn)行輸出的圖像。因?yàn)檫@里選用的是RTK測量技術(shù)，以往那些復(fù)雜的觀測和內(nèi)插工作就不必進(jìn)行。
4 小結(jié)
全球定位系統(tǒng)可以出色地完成大面積的觀測工作，尤其是地質(zhì)條件和氣候條件差的地區(qū)，常規(guī)的測量儀器很難完成正常的作業(yè)，使用GPS-RTK進(jìn)行觀測，就可以有效提高測量精度，可以將RTK技術(shù)快捷、高精度的優(yōu)勢完全地發(fā)揮出來。
參考文獻(xiàn)：
[1]徐國良.滑坡問題防治對策[M].南京：中國地質(zhì)出版社，2010.
[2]鐵道勘察設(shè)計(jì)院.鐵路地質(zhì)工程實(shí)例[M]天津：中國鐵路出版社，2009.
[3]張維寬，葉積龍，張永勝，然見多杰.手持GPS在東莫扎抓礦區(qū)工作中的應(yīng)用[J].價值工程，2012（07）.
關(guān)鍵詞：GPS-RTK 礦山測量 地下地形測量
礦山工程需要完成大量的測量工作，這些測量工作通常需要在地下完成。先前的傳統(tǒng)工作模式極為不便，往往要使用大量的經(jīng)緯儀或全站儀和測深儀一起進(jìn)行配合，這樣才可以完成野外數(shù)據(jù)的采集工作，然后再依據(jù)測量所得到的數(shù)據(jù)繪制出準(zhǔn)確的地形圖，這樣的作業(yè)模式不僅需要大量的人力和物力，同時野外勞動的強(qiáng)度極大，工作效率很低，不容易實(shí)現(xiàn)高度的數(shù)字水平化和現(xiàn)代化。GPS定位技術(shù)現(xiàn)今已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的時代，諸如從前此類效率低下的問題已經(jīng)悉數(shù)被解決。本文作業(yè)結(jié)合多年來在礦山測量工作中積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分析GPS-RTK技術(shù)與大型礦山工程當(dāng)中的應(yīng)用。
1 基本原理
RTK技術(shù)進(jìn)行觀測所需要的必備基礎(chǔ)就是載波相位觀測，這種GPS定位技術(shù)具有很實(shí)用的一點(diǎn)就是時效性。在此種作業(yè)模式里，基準(zhǔn)站和流動站必須要對至少5顆以上的衛(wèi)星保持實(shí)時觀測，基準(zhǔn)站可以借助數(shù)據(jù)鏈把觀測到的數(shù)值和已經(jīng)掌握的信息同時傳送至流動站；流動站也可以把搜集到的GPS觀測數(shù)據(jù)和借助數(shù)據(jù)鏈來進(jìn)行接收，同時融合基準(zhǔn)站傳送來的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中將它們一起轉(zhuǎn)化為差分觀測方程，隨后立即開始處理，可以實(shí)時計(jì)算出測點(diǎn)的二維坐標(biāo)及精度。
RTK動態(tài)測量通常情況下具有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：只要是進(jìn)行測量的地域能夠接收到GPS衛(wèi)星信號，全部都能夠全天侯地進(jìn)行作業(yè)；流動站只要憑借同一基準(zhǔn)站搜集到的相關(guān)信息，就可以自主地獨(dú)立將工作完成。
2 RTK地下地形測量的作業(yè)流程
2.1 收集測區(qū)的已知控制點(diǎn)資料 在沒有進(jìn)入測區(qū)之前，就要有計(jì)劃地開始搜集控制點(diǎn)的相關(guān)資料，比如說控制點(diǎn)的坐標(biāo)、等級等。同時還要對測區(qū)大小、已知點(diǎn)密度等進(jìn)行全面的考慮，以此來作為判定控制點(diǎn)是否需要加密的依據(jù)。
2.2 確定測區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù) GPS測量需要借助WGS-84坐標(biāo)系方可完成，但是現(xiàn)階段的工程項(xiàng)目大多數(shù)采取使用的北京54坐標(biāo)，要么就是自身位置的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，這樣就出現(xiàn)了兩點(diǎn)之間需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的問題。靜態(tài)GPS測量工作當(dāng)中大多數(shù)的情況是在后面的處理環(huán)節(jié)里面才開始進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，但是RTK測量大部分的時候都是實(shí)時測量，必須在幾小時里面就把當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo)給出來，轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度和正確性都可能會給RTK測量精度造成很大的影響。
2.3 基準(zhǔn)站的選定原則 數(shù)據(jù)鏈必須要具有可靠的工作性能，這樣才可以更好地進(jìn)行動態(tài)初始化。數(shù)據(jù)傳輸一定要保證極高的質(zhì)量，這樣一來，整周模糊度所需要的計(jì)算時間照比以前就會大大減少，工作效率也就隨之提高起來，所以，安置基準(zhǔn)站就成為RTK作業(yè)是否可以安全實(shí)施的一個關(guān)鍵點(diǎn)�；鶞�(zhǔn)站在進(jìn)行安置的時候，必須要遵循以下的條件：基準(zhǔn)站一定要設(shè)置在已知點(diǎn)上，該點(diǎn)要具有明確的坐標(biāo)；基準(zhǔn)站進(jìn)行安置的地方地形一定要很高、周圍環(huán)境空曠沒有大型的遮蔽物、電臺要在此區(qū)域進(jìn)行良好的覆蓋；考慮到數(shù)據(jù)鏈可能會產(chǎn)生丟失或者產(chǎn)生多路徑效應(yīng)的因素，基準(zhǔn)站附近一定不要存在GPS信號反射物，方圓200米以內(nèi)不能有高壓電線、電視臺等干擾源。
2.4 作業(yè)計(jì)劃 如果想要使觀測得到的數(shù)據(jù)更加具有完整性，還需要借助衛(wèi)星手段和天氣預(yù)報(bào)科學(xué)地選擇測量可以進(jìn)行的最佳時段。衛(wèi)星具有越高的幾何分布程度的話，就會同時有著更高的定位精度。我們可以借助相關(guān)的軟件對衛(wèi)星的分布情況進(jìn)行查看和掌握，然后再以得到的觀測結(jié)果為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，制定出最為科學(xué)合理的工作計(jì)劃。
2.5 RTK施測步驟 在野外進(jìn)行作業(yè)，基準(zhǔn)站要在已經(jīng)選好的控制點(diǎn)位置進(jìn)行安置，先將接收機(jī)打開，再將點(diǎn)高和WGS-84己知坐標(biāo)輸入進(jìn)去。如果沒有得到最準(zhǔn)確的WGS-84，也可以僅僅對單點(diǎn)坐標(biāo)完成采集。調(diào)節(jié)好電臺的通道以及電臺的靈敏度，再對電臺發(fā)射指示燈進(jìn)行認(rèn)真地觀察，查看其能否正常進(jìn)行工作。將流動站接收機(jī)進(jìn)行開啟，首先要進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試系統(tǒng)，對轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行正確地輸入，選擇和基準(zhǔn)站電臺相互一致的電臺頻率，再查看電臺接收指示燈有沒有亮起，最后再清點(diǎn)衛(wèi)星的存在個數(shù)。
3 應(yīng)用實(shí)例分析
3.1 確定轉(zhuǎn)換參數(shù) 已知點(diǎn)一定要在礦山兩側(cè)進(jìn)行均勻分布，這樣可以對測區(qū)進(jìn)行強(qiáng)有力的控制。
為了達(dá)到提高精度的目的，這個項(xiàng)目必須至少選用3個或者以上的控制點(diǎn)，分析各個點(diǎn)匹配方案，選擇誤差最小、精度最高的那一組作為最終使用的一組參數(shù)。
3.2 測深儀的檢測 使用檢查板于測區(qū)里面對測深儀的聲速進(jìn)行測定，可以根據(jù)不同水深當(dāng)中的不同聲速，再把實(shí)際水深和觀測所得到的數(shù)值二者之間進(jìn)行比較分析。校驗(yàn)沒有錯誤后，再對測深儀的聲速進(jìn)行校正，這樣就可以保障水深值始終是正確的。
3.3 內(nèi)業(yè)處理 外業(yè)工作完畢之后，可以利用計(jì)算機(jī)對外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理。處理之后的數(shù)據(jù)可以利用數(shù)字化成圖軟件進(jìn)行編輯，形成可以進(jìn)行輸出的圖像。因?yàn)檫@里選用的是RTK測量技術(shù)，以往那些復(fù)雜的觀測和內(nèi)插工作就不必進(jìn)行。
4 小結(jié)
全球定位系統(tǒng)可以出色地完成大面積的觀測工作，尤其是地質(zhì)條件和氣候條件差的地區(qū)，常規(guī)的測量儀器很難完成正常的作業(yè)，使用GPS-RTK進(jìn)行觀測，就可以有效提高測量精度，可以將RTK技術(shù)快捷、高精度的優(yōu)勢完全地發(fā)揮出來。
參考文獻(xiàn)：
[1]徐國良.滑坡問題防治對策[M].南京：中國地質(zhì)出版社，2010.
[2]鐵道勘察設(shè)計(jì)院.鐵路地質(zhì)工程實(shí)例[M]天津：中國鐵路出版社，2009.
[3]張維寬，葉積龍，張永勝，然見多杰.手持GPS在東莫扎抓礦區(qū)工作中的應(yīng)用[J].價值工程，2012（07）.
