RTK技术在矿山测量中的应用
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作者: 黎国庆
【摘要】随着社会进步，现代矿山测量的工作重要性日益显现，本文就测量新技术――RTK定位技术的特点及其在矿山测量多方面的应用进行了论述。
【关键词】RTK技术；矿山测量；应用；原理；优点
一、RTK工作原理
RTK的基本原理。实时动态（Real Time Kinematic）测量技术，简称RTK。RTK测量技术就是载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法，即将一台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去；流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时，也通过流动站电台接受由基准站电台发射的信号，经过解调得到基准站的载波相位观测量；流动站的GPS接收机再利用OTF(运动中求解整周模糊度)技术，由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度，最后求出厘米级精度流动站的位置。
二、RTK技术的优点
（1）作业效率高。在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完5km半径的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了劳动效率。（2）定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累，测站间无需通视。在没有已知基准点或基准点被破坏而造成的控制点不足的地区和由于地形复杂、地物障碍而造成的通视困难地区都能快速的、高精度定位。（3）综合测绘能力强，作业集成度高，易实现自动化。可胜任各种测量内、外业工作。基准站能够为不同用户提供多项信息输出，流动站利用内置软件控制系统，在作业时无需人工干预便可进行整周未知数的动态初始化解算，使辅助测量工作尽可能减少，作业精度也自动控制和记录，从而使自动化作业指挥系统的建立成为可能。（4）操作简便，对作业条件要求不高，数据传输、处理、存储能力强，与计算机、全站仪等测量仪器通信方便。（5）作业人员少，定位速度快，综合效益高。GPS接收机仅需一个人操作，在待测点等待1s～2s即可获得该点的坐标，外业效率高，内业便于计算机处理，节省了时间和人力。
三、RTK技术在矿山测量中的作业流程
（1）内业准备。主要包括以下几个方面的内容：根据工程项目，设定工程名称；参数设置：基准站的数据采样率一般为4s～5s，流动站的数据采样率一般为1s～2s，高度截止角通常设定为10度；若已知坐标转换参数，则输入手簿；实施工程放样前，内业输入每个放样点的设计坐标、线路方位角，以便野外实时、准确放样。（2）求定测区转换参数。矿山测量是中的一个很重要的问题就是独立坐标系的坐标转换问题。由于RTK作业要求实时给出当地坐标，这使得坐标转换工作非常重要。对于较大型的测区事先测定转换参数，在RTK作业时，直接输人参数和基准站坐标。利用高等级控制点同一点的2种坐标求出的转换参数。也可在RTK作业时临时求得转换参数。首先在对空视野开阔的地方设立基准站并采集单点定位坐标，然后流动站联测3个以上的高等级的控制点，求解坐标转换参数。（3）基准站的安置。基准站的安置应满足下列条件：基准站可设立在精确坐标的已知点上，也可设立在条件较好的未知点上。基准站安置应选择在地势较高、通视无遮挡、电台有良好覆盖区域的地方，首选是测区中央地区。为防止多路径效应和数据链的丢失，基准站200米范围内应无高压电线、电视差转台、无线电发射台等干扰源，周围应无GPS信号反射源。（4）RTK施测及放样。在测区首级控制的基础上，利用点校正方法，求解坐标系统转换参数；选择对天通视较好，四周无各种强电磁干扰源的地方设置基准站。当测区可见GPS卫星数在5颗以上、PDOP值小于6时，一般只需5s～15s就可完成初始化而得到固定解。每台移动站只需一人即可进行测量作业，每次开始作业应对已知控制点进行检查，确保系统无误后，应用GPS电子手簿即可进行地形地物点、勘探坑道的采集或勘探线剖面、勘探工程点的放样作业，每点采集记录时间约1～10秒。
四、RTK技术在矿山测量中的应用
（1）在矿区地形图和地籍图测绘中的应用。矿区地理信息的采集和管理、矿区储量管理和开采监督、矿区土地复垦开发和生态环境整治、矿区规划建设等都离不开大量的图纸测绘工作，而且对图纸的现势性要求高。矿山测量工作者需要不断地对矿区地形网进行补测和修测并测绘大量的专用地籍图、规划地形图，而RTK的技术特点给我们的测网工作带来很大的便捷，与传统测量手段相比大大减小了工作量，提高了工作效率。（2）在矿区工程测量中的应用。由于RTK能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并且各种机型均具有坐标放样功能。
参考文献
[1]徐绍铨，张华海．GPS测量原理及应用[M]．武汉大学出版社，2005
[2]宋秉红．RTK技术在城市测量中的应用[J]．测绘通报．2005（8）
[3]王强．RTK技术及其应用[J]．新疆测绘．2002（2）
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