单基站RTK技术在矿山测量中的应用研究

[摘要]基于单基站RTK控制测量的精度可靠性以及其在测量应用中的优势，结合矿山测量的特点，提出了将单基站RTK技术应用于矿山测量中。

[关键词]单基站RTK 矿山测量 精度可靠性

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-105-1

1引言

矿山测量需要进行工程控制测量、地形测量、土石方量测量、边坡稳定测量等工作。在矿山测量中常规三角、导线测量作业效率低、精度不均匀已不能满足某些工作需要。随着信息技术的不断发展，GPS在测量方面的应用得以普及，其优点在于测站间无需通视、全天候、高精度、自动化、高效益等，GPS技术已基本上取代了常规测量方法。RTK技术是GPS发展中得产物，本文介绍了有关单基站GPS的构成及测量原理，结合教科书、规范及工作实例，浅谈单基站RTK技术在矿山测量中的一些工作方法。

2单基站RTK控制测量

2.1系统的构成

单基站CORS系统由GPS参考站（基站）、数据服务器、网络通信模块和流动站组成，如图1所示。其中参考站是整个系统的核心部分，关键技术是通信技术。

2.2基本原理

单基站RTK系统利用基站差分软件接收GPS接收机的原始数据，经分析和处理，以标准RINEX格式记录星历和观测数据文件，一方面直接储存到本地计算机，另方面按照用户设定的时间隔白动通过网络上传到指定服务器，供后处理用户下载，差分数据集中由控制中心统一、流动站用户需要高精度定位时，通过GSM或者GPRS手机直接拨号到控制中心，获取差分数据。

2.3作业流程

RTK系统基准站通过观测求算出基准站坐标改正值或接收卫星的载波相位观测值，然后将改正值或载波相位观测值通过无线电数据链电台及时传递给流动站改正载波相位或与本站RTK接收的载波相位进行求差解算测站的精确的实时坐标。GPS RTK能否顺利实施，关键是无线电数据链传输的稳定性和可靠性。它与无线电数据链电台本身的性能、发射天线类型、基准站的选址、设备架设情况以及无线电电磁环境、基准站与流动站作用距离等有关。

本文通过单基站RTK技术与传统静态控制点成果进行比较，得出了RTK技术的精度可靠性，如图2所示。

导致图中两个精度较差的原因主要是由于测量点离基准站的距离较远，使得测量模糊度不能够固定，从而只能得到浮动解。随着用户接收机远离基准站，空间相关的那些共同误差就变得越来越不相关了，定位精度也将随着两观测站间隔距离的增加而降低， 其中卫星星历误差、电离层和对流层延迟误差又与用户和差分基准台之间的距离有关。

3单基站RTK应用于矿山测量

一般的矿山测量包括了控制测量、绘制地形图、方量测量以及边坡稳定性监测，其中控制测量的整个测量过程的关键。

3.1控制测量。在矿区土石方量测量、边坡监测等项目中，需要建立控制点。单基站RTK在测量过程中能实时获得三维坐标，且精度随着观测时间的增加而提高，当达到要求的点位精度，即可停止观测。由于点与点之间不要求必须通视，使测量更简便易行。

3.2绘制大比例尺地形图。矿区地理信息管理、储量管理和开采监督、土地复垦开发和生态环境整治、规划建设等都离不开 大比例尺地形图。由于开采等原因，矿区地表变化日新月异，为了能给决策层提供准确的信息，必然 对地形图的现势性要求高。用传统方法测图，要先建立控制网，然后进行碎部测量，其工作量大、速度慢、花费时间长。用单基站RTK测量，在每个碎部点上仅需停留几秒钟，即可获得坐标，大大降低了测图的难度，既省时又省力。

3.3方量测量。为了了解矿山开采情况，剩余资源等信息，需要进行方量测量。使用单基站RTK进行方量测量时，只需在特征点上停留片刻，即可获得精确三维坐标。为了提高方量计算精度，可以多采集数据点。

3.4边坡稳定性监测。由于矿山开采，需要进行边坡稳定性测量。利用 RTK 配置强制归心装置测量各个点位坐标，将数据传输到计算机，在计算机中进行数据分析，不但比传统测量方式测量速度快、数据精度高，而且数据分析方便。

4 结语

单基站RTK技术可以大大提高测绘精度、速度与效率，降低测绘劳动强度和成本，省去测量标志保护与修复的费用，节省各项测绘工程实施过程中的控制测量费用。单基站RTK测量技术给现代矿山测量带来了重大的技术手段变革，极大地方便了矿山测量工作者的日常工作，随着其技术的不断进步，该项技术必将给矿山测量带来更大的便利，其在矿山测量中的应用领域将更为广泛。本文基于单基站RTK控制测量的精度可靠性以及其在测量应用中的优势，结合了矿山测量的特点，提出了将单基站RTK技术应用于矿山测量中。通过实践应该，得出了单基站RTK技术应用于矿山测量中，精度可靠且作业效率高。

参考文献

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