北斗RTK测量系统在矿山测量中的应用探讨

【摘要】随着北斗RTK测量系统水平的不断提高，研究其在矿山测量中的应用凸显出重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了RTK的技术特点及运用要素，并结合相关实践经验，研究了RTK技术在矿山测量之中的应用。

【关键词】北斗RTK测量系统；矿山；测量；应用

一、前言

作为矿山测量工作中的重要方法之一，北斗RTK测量系统在近期得到了广泛应用。该项课题的研究，将会更好地提升北斗RTK测量系统的实践应用水平，从而有效优化矿山测量的整体效果。

二、北斗卫星系统概述

我国北斗系统的发展可以概括为“三步走”，从区域有源服务能力到区域无源服务能力再到全球无源服务能力，是一个渐进的过程，分三个阶段实施：

第一阶段是用少量的地球静止轨道卫星来完成试验任务即试验阶段。我国在1994年启动了北斗卫星导航试验系统建设，从2000年开始提供区域主动定位服务，该阶段共发射3颗在轨卫星，能实现平面定位、广域差分和短消息通讯功能，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统产生显著的经济效益和社会效益，特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。

第二阶段是建设阶段，建设一个区域性系统，共发射14颗卫星来执行这项任务。目前，我国正在实施系统建设，根据总体规划，系统将首先具备覆盖亚太地区的三维定位、导航和授时以及短报文通信服务能力，为国内国家的周边区域性的卫星导航系统形成区域无源服务能力。

第三阶段是再建一个覆盖全球的卫星导航系统，计划发射35颗卫星。到2020年实现全球无源服务能力。届时北斗系统将于美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧洲Galileo呈现“四足鼎立”的局面。

三、RTK的技术特点及运用要素

1.RTK技术的技术特点

RTK技术第一主要特点是其实时。如前所述，快速静态、动态测量等传统测量方法都必须根据测量数据进行后期处理，才能形成直观化的数据信息模型。但RTK技术却能通过实时差分处理而在瞬间完成测量数据的测算，形成可利用的数据信息。在此基础上，我们可以实现对测量数据的在地处理。由于该技术可以在瞬间完成数据处理，我们可以对测量的数据结果进行一个实地的核查，如果有偏差，还可以当场进行校正，提高了工作效率。

RTK技术的第二个主要特点是其操作较为简便，只需一人就可以驾驭整个测量系统，节省了大量人力物力。传统的测量方法需要2―4人才能开展工作，但该技术却可以在规范操作的前提下实现一人操作。只要测量人员根据系统要求进行踩点布置，同时根据相应的技术规范进行操作，就可以保证测量数据的准确性，提升测量质量。

RTK技术的第三个技术特点是辐射面广。我们可以通过设置几个流动接收站来形成点面结合的测量范围。与此同时，由于测量过程中不需要测量点之间达到通视的效果，因此，每个流动站的设置都可以分布到较广的范围，这就大大提高了测量的辐射面，减少了不必要地面行动。

2.RTK技术的应用要素

在具体的操作过程中，仍需要对一些要素进行合理布置，方能实现测算数据的高精度。首先一个最重要的方面是基准站的位置安排一定要合理。其选址要素最好是在测算辐射范围的中心高地，最好是能够通视几个流动站的地点。同时，基准站所在位置不能受到高压电等辐射较强的辐射源干扰。

其次是测量时间的选择一定要科学。RTK技术在测量过程中一直需要有卫星系统的支持。但是卫星系统的信号传输和定位在不同时段有不同的精准度。我们需要对卫星定位系统的工作周期有一个直观的把握，选择最利于定位和数据传输的时段进行测量，以保证测量数据的精准度。

第三是设备使用者必须具有较好的专业素质。RTK技术虽然可以实现人工的低成本化，但是在具体操作过程中，需要使用者必须具备专业的技术知识，方能驾驭其系统。其中包括使用者对系统基本工作原理的理解、对转换参数的具体调整、对具体工作环境所做的应变等方面。只有以上三大应用要素落实到位，RTK技术的精准度才能更好的发挥出来，真正实现测量的高质量。

四、RTK技术在矿山测量之中的应用

1.放样

工作通常情况下，区域放样是先控制再碎步的过程。在利用RTK技术开展放样工作的时候，一定要结合测量区域的控制点情况，设计相应的观测规划，严格按照相应的设计要求进行放样，一直到满足矿区控制网精度要求为止。控制点坐标一定要保证相对准确，并且相应大地坐标也要相对准确。在放样控制点的时候，一定要保证数量足够、范围合理、点间关系明确。在采用此种技术进行放样的时候，主要包括两种方式：点放样、线放样。在进行具体放样的时候，需要将设计点坐标输入电子簿中，之后在场地中进行走动，结合GPS接收机的显示情况，明确放样点位置。此种测量技术可以进行坐标的直接放样，具有精度高、操作简单等特点，在矿山测量实践中，不仅可以提高测量工作效率，还可以完善测量指导工作。

2.矿区工程测量地形测量

在运用传统测量方法进行地形测量的时候，需要对待测区域进行控制点、图根点的设置，并且在现有的各种图纸资料中标注这些点，保证工作的顺利进行。随着科学技术水平的不断提高，在实际工作中，主要就是利用全站仪、电子手簿、地物编码等进行测量工作的展开，促进了工作的全面展开。尽管可以为大比例尺测量工作提供相应的便利条件，但是在实际工作中，非常容易出现因为碎点拼图不当而返工的情况，影响了测量工作效率的提高。而RTK技术可以有效解决上述问题，实现测量工作的有序进行。在应用RTK技术进行测量的时候，因为其测量范围广，因此，一个测量点就能够满足半径为10km的测量范围，这样不仅可以减少返工现象，还可以避免因为控制点的转移与重置出现的精度偏差问题。

3.矿区地面的测量

在对矿区进行形变的测量过程中，其主要是以在不同时间段对地面点的高度与水平位置进行的测量，计算地形数据下沉与水平信息。3.3矿山工程测量矿区的工程测量时一项很重要的内容，因为矿山中环境复杂，常规手段很难满足矿区工程对效率和精度的要求。在矿山区域内，RTK技术在动态测量矿区采煤地面沉陷积水面积、纵、横断面图的测量、测绘矿区地形地貌图、以及钻孔的放样等等方面均能满足工程要求。RTK技术应用在矿山测绘中的原因主要是其在地形环境测绘中的众多优势决定的。这种数据矿山设计与建设有助于提高信息测绘精准度和有效性。

4.RTK技术测量过程中的注意事项

为了保障测量的精准度，测量作业的基站与移动站之间的距离不可以超过10km，因为RTK在测量过程中将有误差来源，如多路径效应、点位对中误差等。对外业测量其实就是为了做出内业的图纸，多设置测量点就是为了可以得到更加精确的图纸，并且为了保证准确性还需要适时的绘制草图。想要获得更加精确的高程定位，就应该跟测区分布的控制点相连接，进行联测，这样就可以得到精准度较高的数据参数。

五、结束语

通过对北斗RTK测量系统在矿山测量中应用的相关研究，我们可以发现，该项工作的顺利进行，有赖于对北斗RTK测量系统多项技术优势的充分掌控，有关人员应该从矿山测量的客观实际要求出发，研究制定最为符合实际的RTK测量系统应用实施策略。

参考文献：

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[2] ，李燕.RTK技术在矿山测量中的应用分析[J].内蒙古煤炭经济.2012（09）：81-83.

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