【摘 要】隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的迅猛提速，各個(gè)行業(yè)對(duì)資源的需求愈來(lái)愈大，礦山開(kāi)采作為資源的最基礎(chǔ)行業(yè)，也迅速升溫，隨之而來(lái)的開(kāi)采技術(shù)也不斷更新，本文就現(xiàn)代礦山上測(cè)量先進(jìn)技術(shù)GPS-RTK的工作原理及在礦山上應(yīng)用做詳細(xì)陳述，就日后發(fā)展做簡(jiǎn)單設(shè)想。
【關(guān)鍵詞】GPS-RTK；測(cè)量技術(shù)；工作原理；應(yīng)用
一、GPS-RTK工作原理
測(cè)量系統(tǒng)GPS-RTK主要由三部分組成，其中包括GPS接收機(jī)部分、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)部分及軟件系統(tǒng)部分。采用 GPS—RTK 測(cè)量技術(shù)外業(yè)工作階段，最低可采用兩臺(tái) GPS 接收機(jī)，其中一臺(tái)作為基準(zhǔn)站，通過(guò)架設(shè)在已知點(diǎn)上，為系統(tǒng)提供已知的坐標(biāo)，另外一臺(tái)則作為流動(dòng)站，采集需要的數(shù)據(jù)，二者同時(shí)進(jìn)行工作，得到所在地的實(shí)時(shí)三維數(shù)據(jù)，也可以多臺(tái)儀器同時(shí)工作，一臺(tái)作為基準(zhǔn)站，多臺(tái)流動(dòng)站，節(jié)省工作時(shí)間，避免長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，電臺(tái)電量不足的問(wèn)題，通過(guò)測(cè)量處理軟件系統(tǒng)對(duì)測(cè)量所得的載波相位數(shù)據(jù)進(jìn)行差分計(jì)算處理，從而得到所需工程的詳細(xì)信息。條件允許的情況下，基準(zhǔn)站需要設(shè)立在信號(hào)較好，地勢(shì)高，干擾低的固定位置，作為搜集衛(wèi)星的原始數(shù)據(jù)，作為載波相位數(shù)據(jù)的差分計(jì)算提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，由基準(zhǔn)站采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸至流動(dòng)站內(nèi)部的接收機(jī)。實(shí)時(shí)同步，流動(dòng)站GPS接收機(jī)在流動(dòng)站所處的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集工作，然后通過(guò)對(duì)基站的原始坐標(biāo)和基線向量進(jìn)行計(jì)算，可得出該地區(qū)的測(cè)量三維坐標(biāo)結(jié)果。
二、GPS—RTK技術(shù)的特點(diǎn)
GPS—RTK技術(shù)通過(guò)在接受機(jī)內(nèi)可以改變編碼，查詢地圖等先進(jìn)方法，大大提高了以原本傳統(tǒng)測(cè)量畫(huà)草圖，記點(diǎn)號(hào)的繁瑣程序的速度，也節(jié)省了原始GPS測(cè)量過(guò)程中計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的環(huán)節(jié)，現(xiàn)在GPS-RTK技術(shù)是直接通過(guò)流動(dòng)站內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)所得信息進(jìn)行處理，縮短了測(cè)量的時(shí)間，而且節(jié)省了成本，增強(qiáng)了測(cè)量的實(shí)時(shí)性，并提高了測(cè)量的精度，使其達(dá)到了厘米級(jí)別，成為礦山測(cè)繪中的主要手段，占據(jù)了礦山測(cè)量技術(shù)中的主導(dǎo)地位。正因?yàn)镚PS-RTK 技術(shù)的數(shù)據(jù)反饋時(shí)間短，節(jié)省人力與物力的特點(diǎn)，極大地拓寬GPS—RTK技術(shù)對(duì)測(cè)量環(huán)境的適應(yīng)范圍，提高了測(cè)量的作業(yè)效率，降低成本，提高利潤(rùn)。在礦山測(cè)量中，GPS—RTK技術(shù)的實(shí)時(shí)性使其能夠在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的及時(shí)校核，做到有情況及時(shí)報(bào)告，有錯(cuò)我及時(shí)改正，這是傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)無(wú)法提供的。另一個(gè)重要特點(diǎn)是在采用GPS—RTK技術(shù)，基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間無(wú)需通視，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量；若設(shè)立多個(gè)流動(dòng)站同時(shí)進(jìn)行工作，能進(jìn)一步提高測(cè)量的效率。完成基站設(shè)置后，一個(gè)流動(dòng)站可以由一個(gè)人操作即可，大大提高了效率。實(shí)踐證明GPS-RTK的精度取決于GPS系統(tǒng)、RTK設(shè)備、測(cè)量環(huán)境、用戶的使用水平和采用的方法，若是嚴(yán)格按照規(guī)范操作，保證測(cè)量質(zhì)量完全沒(méi)有問(wèn)題。
三、GPS—RTK技術(shù)在礦山測(cè)繪中應(yīng)用種類(lèi)
1、建立礦山控制網(wǎng)
使用GPS技術(shù)對(duì)礦山測(cè)繪前，可以通過(guò)收集周邊測(cè)量資料，收集達(dá)到精度要求的已知點(diǎn)，埋設(shè)礦山控制點(diǎn)，通過(guò)靜態(tài)觀測(cè)，通過(guò)基線解算布設(shè)礦山控制網(wǎng)，為礦山的建設(shè)提供準(zhǔn)確，方便的測(cè)繪基礎(chǔ)資料，使測(cè)繪過(guò)程方便快捷，且降低了測(cè)繪過(guò)程的工作強(qiáng)度與資金消耗，是礦山建設(shè)必不可少的組成部分。
2、監(jiān)測(cè)礦山的地面變形
礦山開(kāi)采因?yàn)榫哂衅洳粩嘧兓奶攸c(diǎn)，必須對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)或周期監(jiān)測(cè)。因?yàn)榈V產(chǎn)資源的開(kāi)采會(huì)影響到工程所在地的地上和周邊部分，導(dǎo)致礦山的地面或山體出現(xiàn)變形，所以會(huì)影響到礦區(qū)的生產(chǎn)安全。而礦山開(kāi)場(chǎng)過(guò)程中，安全是各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)中的重中之重，利用GPS-RTK技術(shù)監(jiān)測(cè)礦山的變形情況，能夠達(dá)到實(shí)時(shí)快速的解決問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山地面的變形，并對(duì)形變量及發(fā)展勢(shì)頭進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，確保開(kāi)采工作的安全進(jìn)行，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)保駕護(hù)航。將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用到礦山地面垂直位移與山體水平位移的監(jiān)測(cè)過(guò)程中，得到監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移與垂直位移數(shù)據(jù)的精度能夠很好地滿足礦山測(cè)繪對(duì)測(cè)量精度的要求。 GPS-RTK技術(shù)的作業(yè)效率很高，測(cè)量信號(hào)較好的地形地勢(shì)下，一個(gè)基準(zhǔn)站可以完成5Km半徑范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，相比傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)方法，縮減了傳統(tǒng)測(cè)量中測(cè)量?jī)x器的搬動(dòng)次數(shù)，做導(dǎo)線，做控制點(diǎn)等繁瑣工作，而且只需一個(gè)人即可完成全部測(cè)量工作，作業(yè)速度快，測(cè)量精度高，減少誤差累計(jì)，大大的節(jié)省了外部作業(yè)費(fèi)用，提高了作業(yè)效率。對(duì)于沒(méi)有基準(zhǔn)點(diǎn)或者基準(zhǔn)點(diǎn)被破壞等造成的控制點(diǎn)數(shù)量不足的地區(qū)，以及由于地形復(fù)雜，地物障礙較多通視較差的地方，造成的通訊困難地區(qū)，使用GPS-RTK技術(shù)都能快速，高精準(zhǔn)的定位。
3、礦區(qū)地理信息的管理和采集，礦區(qū)土地復(fù)墾開(kāi)發(fā)和生態(tài)環(huán)境綜合治理，礦區(qū)儲(chǔ)量和開(kāi)采監(jiān)測(cè)，礦區(qū)規(guī)劃建設(shè)等，測(cè)繪工作者需要不斷的對(duì)礦區(qū)的地形網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，修測(cè)，并繪制專(zhuān)用地籍圖，規(guī)劃地形圖等，而GPS-RTK技術(shù)大大縮減了這些工作的時(shí)間，提高了工作效率。
四、GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的工作流程
1、內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備，內(nèi)容：收集工程項(xiàng)目名稱(chēng)，收集與設(shè)置參數(shù)，設(shè)置基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的數(shù)據(jù)采樣速率，高度截止角，如果沒(méi)有轉(zhuǎn)換參數(shù)，也可收集至少4個(gè)點(diǎn)的80及84坐標(biāo)，做工地校正。如果是礦區(qū)放界，每個(gè)礦區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)輸入到手薄里。
2、安裝基準(zhǔn)站，安裝基準(zhǔn)站可以安裝在精確坐標(biāo)的已知點(diǎn)處，也可以安裝在條件較好的未知點(diǎn)處�；鶞�(zhǔn)站安裝首選點(diǎn)是測(cè)區(qū)中央?yún)^(qū)域。應(yīng)該選擇地勢(shì)高，通視無(wú)遮擋，電臺(tái)覆蓋良好的區(qū)域。
3、GPS-RTK數(shù)據(jù)采集，應(yīng)對(duì)已知的控制點(diǎn)進(jìn)行全面檢查，確保我破損和移動(dòng)后，方可進(jìn)行流動(dòng)站采集地形地物點(diǎn)，勘探坑道，勘探線破面，勘探工程點(diǎn)的放樣作業(yè)。
結(jié)語(yǔ)：通過(guò)對(duì)GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的原理，特點(diǎn)及在礦山測(cè)量中的應(yīng)用，可以看出這一技術(shù)已經(jīng)成為礦山測(cè)量中首選的手段，我相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這一技術(shù)會(huì)不斷完善，必將成為各行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)中測(cè)量的首要地位。
參考文獻(xiàn)：
[1]王剛GPS—RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].煤礦現(xiàn)代化，2011
[2]李東紅.RTK（GPS）定位技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技信息，2011
【關(guān)鍵詞】GPS-RTK；測(cè)量技術(shù)；工作原理；應(yīng)用
一、GPS-RTK工作原理
測(cè)量系統(tǒng)GPS-RTK主要由三部分組成，其中包括GPS接收機(jī)部分、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)部分及軟件系統(tǒng)部分。采用 GPS—RTK 測(cè)量技術(shù)外業(yè)工作階段，最低可采用兩臺(tái) GPS 接收機(jī)，其中一臺(tái)作為基準(zhǔn)站，通過(guò)架設(shè)在已知點(diǎn)上，為系統(tǒng)提供已知的坐標(biāo)，另外一臺(tái)則作為流動(dòng)站，采集需要的數(shù)據(jù)，二者同時(shí)進(jìn)行工作，得到所在地的實(shí)時(shí)三維數(shù)據(jù)，也可以多臺(tái)儀器同時(shí)工作，一臺(tái)作為基準(zhǔn)站，多臺(tái)流動(dòng)站，節(jié)省工作時(shí)間，避免長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，電臺(tái)電量不足的問(wèn)題，通過(guò)測(cè)量處理軟件系統(tǒng)對(duì)測(cè)量所得的載波相位數(shù)據(jù)進(jìn)行差分計(jì)算處理，從而得到所需工程的詳細(xì)信息。條件允許的情況下，基準(zhǔn)站需要設(shè)立在信號(hào)較好，地勢(shì)高，干擾低的固定位置，作為搜集衛(wèi)星的原始數(shù)據(jù)，作為載波相位數(shù)據(jù)的差分計(jì)算提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，由基準(zhǔn)站采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸至流動(dòng)站內(nèi)部的接收機(jī)。實(shí)時(shí)同步，流動(dòng)站GPS接收機(jī)在流動(dòng)站所處的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集工作，然后通過(guò)對(duì)基站的原始坐標(biāo)和基線向量進(jìn)行計(jì)算，可得出該地區(qū)的測(cè)量三維坐標(biāo)結(jié)果。
二、GPS—RTK技術(shù)的特點(diǎn)
GPS—RTK技術(shù)通過(guò)在接受機(jī)內(nèi)可以改變編碼，查詢地圖等先進(jìn)方法，大大提高了以原本傳統(tǒng)測(cè)量畫(huà)草圖，記點(diǎn)號(hào)的繁瑣程序的速度，也節(jié)省了原始GPS測(cè)量過(guò)程中計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的環(huán)節(jié)，現(xiàn)在GPS-RTK技術(shù)是直接通過(guò)流動(dòng)站內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)所得信息進(jìn)行處理，縮短了測(cè)量的時(shí)間，而且節(jié)省了成本，增強(qiáng)了測(cè)量的實(shí)時(shí)性，并提高了測(cè)量的精度，使其達(dá)到了厘米級(jí)別，成為礦山測(cè)繪中的主要手段，占據(jù)了礦山測(cè)量技術(shù)中的主導(dǎo)地位。正因?yàn)镚PS-RTK 技術(shù)的數(shù)據(jù)反饋時(shí)間短，節(jié)省人力與物力的特點(diǎn)，極大地拓寬GPS—RTK技術(shù)對(duì)測(cè)量環(huán)境的適應(yīng)范圍，提高了測(cè)量的作業(yè)效率，降低成本，提高利潤(rùn)。在礦山測(cè)量中，GPS—RTK技術(shù)的實(shí)時(shí)性使其能夠在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的及時(shí)校核，做到有情況及時(shí)報(bào)告，有錯(cuò)我及時(shí)改正，這是傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)無(wú)法提供的。另一個(gè)重要特點(diǎn)是在采用GPS—RTK技術(shù)，基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間無(wú)需通視，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量；若設(shè)立多個(gè)流動(dòng)站同時(shí)進(jìn)行工作，能進(jìn)一步提高測(cè)量的效率。完成基站設(shè)置后，一個(gè)流動(dòng)站可以由一個(gè)人操作即可，大大提高了效率。實(shí)踐證明GPS-RTK的精度取決于GPS系統(tǒng)、RTK設(shè)備、測(cè)量環(huán)境、用戶的使用水平和采用的方法，若是嚴(yán)格按照規(guī)范操作，保證測(cè)量質(zhì)量完全沒(méi)有問(wèn)題。
三、GPS—RTK技術(shù)在礦山測(cè)繪中應(yīng)用種類(lèi)
1、建立礦山控制網(wǎng)
使用GPS技術(shù)對(duì)礦山測(cè)繪前，可以通過(guò)收集周邊測(cè)量資料，收集達(dá)到精度要求的已知點(diǎn)，埋設(shè)礦山控制點(diǎn)，通過(guò)靜態(tài)觀測(cè)，通過(guò)基線解算布設(shè)礦山控制網(wǎng)，為礦山的建設(shè)提供準(zhǔn)確，方便的測(cè)繪基礎(chǔ)資料，使測(cè)繪過(guò)程方便快捷，且降低了測(cè)繪過(guò)程的工作強(qiáng)度與資金消耗，是礦山建設(shè)必不可少的組成部分。
2、監(jiān)測(cè)礦山的地面變形
礦山開(kāi)采因?yàn)榫哂衅洳粩嘧兓奶攸c(diǎn)，必須對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)或周期監(jiān)測(cè)。因?yàn)榈V產(chǎn)資源的開(kāi)采會(huì)影響到工程所在地的地上和周邊部分，導(dǎo)致礦山的地面或山體出現(xiàn)變形，所以會(huì)影響到礦區(qū)的生產(chǎn)安全。而礦山開(kāi)場(chǎng)過(guò)程中，安全是各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)中的重中之重，利用GPS-RTK技術(shù)監(jiān)測(cè)礦山的變形情況，能夠達(dá)到實(shí)時(shí)快速的解決問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山地面的變形，并對(duì)形變量及發(fā)展勢(shì)頭進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，確保開(kāi)采工作的安全進(jìn)行，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)保駕護(hù)航。將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用到礦山地面垂直位移與山體水平位移的監(jiān)測(cè)過(guò)程中，得到監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移與垂直位移數(shù)據(jù)的精度能夠很好地滿足礦山測(cè)繪對(duì)測(cè)量精度的要求。 GPS-RTK技術(shù)的作業(yè)效率很高，測(cè)量信號(hào)較好的地形地勢(shì)下，一個(gè)基準(zhǔn)站可以完成5Km半徑范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，相比傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)方法，縮減了傳統(tǒng)測(cè)量中測(cè)量?jī)x器的搬動(dòng)次數(shù)，做導(dǎo)線，做控制點(diǎn)等繁瑣工作，而且只需一個(gè)人即可完成全部測(cè)量工作，作業(yè)速度快，測(cè)量精度高，減少誤差累計(jì)，大大的節(jié)省了外部作業(yè)費(fèi)用，提高了作業(yè)效率。對(duì)于沒(méi)有基準(zhǔn)點(diǎn)或者基準(zhǔn)點(diǎn)被破壞等造成的控制點(diǎn)數(shù)量不足的地區(qū)，以及由于地形復(fù)雜，地物障礙較多通視較差的地方，造成的通訊困難地區(qū)，使用GPS-RTK技術(shù)都能快速，高精準(zhǔn)的定位。
3、礦區(qū)地理信息的管理和采集，礦區(qū)土地復(fù)墾開(kāi)發(fā)和生態(tài)環(huán)境綜合治理，礦區(qū)儲(chǔ)量和開(kāi)采監(jiān)測(cè)，礦區(qū)規(guī)劃建設(shè)等，測(cè)繪工作者需要不斷的對(duì)礦區(qū)的地形網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，修測(cè)，并繪制專(zhuān)用地籍圖，規(guī)劃地形圖等，而GPS-RTK技術(shù)大大縮減了這些工作的時(shí)間，提高了工作效率。
四、GPS-RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的工作流程
1、內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備，內(nèi)容：收集工程項(xiàng)目名稱(chēng)，收集與設(shè)置參數(shù)，設(shè)置基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的數(shù)據(jù)采樣速率，高度截止角，如果沒(méi)有轉(zhuǎn)換參數(shù)，也可收集至少4個(gè)點(diǎn)的80及84坐標(biāo)，做工地校正。如果是礦區(qū)放界，每個(gè)礦區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)輸入到手薄里。
2、安裝基準(zhǔn)站，安裝基準(zhǔn)站可以安裝在精確坐標(biāo)的已知點(diǎn)處，也可以安裝在條件較好的未知點(diǎn)處�；鶞�(zhǔn)站安裝首選點(diǎn)是測(cè)區(qū)中央?yún)^(qū)域。應(yīng)該選擇地勢(shì)高，通視無(wú)遮擋，電臺(tái)覆蓋良好的區(qū)域。
3、GPS-RTK數(shù)據(jù)采集，應(yīng)對(duì)已知的控制點(diǎn)進(jìn)行全面檢查，確保我破損和移動(dòng)后，方可進(jìn)行流動(dòng)站采集地形地物點(diǎn)，勘探坑道，勘探線破面，勘探工程點(diǎn)的放樣作業(yè)。
結(jié)語(yǔ)：通過(guò)對(duì)GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的原理，特點(diǎn)及在礦山測(cè)量中的應(yīng)用，可以看出這一技術(shù)已經(jīng)成為礦山測(cè)量中首選的手段，我相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這一技術(shù)會(huì)不斷完善，必將成為各行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)中測(cè)量的首要地位。
參考文獻(xiàn)：
[1]王剛GPS—RTK技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].煤礦現(xiàn)代化，2011
[2]李東紅.RTK（GPS）定位技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技信息，2011
