摘要：RTK测量技术结合了全球卫星导航系统的数据通信技术优点。由于RTK技术操作方便、实时检测精度高,所以在矿山地质工程测量行业中得到广泛应用。RTK测量技术比传统测量技术的测量速度、测量精准度高,在当前经济快速发展的影响下,矿产资源也越来越受到人们的重视,现阶段矿产经济的核心已逐渐转移到对矿产资源的综合开发和综合使用方面。
关键词：动态RTK；矿山地质；测量；应用
1 RTK技术特点
RTK技术是一种新型的测量技术,又被称为实时动态技术,它的工作原理,是在整个测量项目中选择一个参考标准,并对搜集来的动态站点位置信息进行比对,以及调整,确定某点的动态坐标。操作时需通过多个测量站收集数据定位,将搜集到的移动站点信号通过相应的搜索工具传送至控制中心,再由控制中心结合参考标准或者是现有的数据情况等进行准确计算,来确定测量点的坐标位置,要注意这个过程中,计算精度要控制在厘米级。
RTK技术的应用,在于传统测量技术或者是GPS静态测量技术相比较有很多优点:(1)RTK技术具有实时性和动态性的特点,可根据测量点位置的变化而变化,采集的测量数据能够实现实时跟踪；(2)可提高整个测量工作的效率,对环境要求比较低,可减少工作人员在使用中对仪器设备的搬运,提高户外作业的准确性,以及缩短户外的作业时间；(3)对测量点的定位准确性提高,且设备操作简单以及测量精度都是数据输入,由设备计算,减少人工计算的误差,对精度的提高有明显改善。因此,PTK技术的应用在实际工作中有着绝对的优势,在对矿山地质工程的测量中有着良好的发展趋势。
2 RTK测量技术的使用特点
2.1 RTK测量技术的误差
RTK测量技术的误差与GPS静态定位的误差一致,一般情况下主要分为两类:一类是与同测站产生的误差,另一类是与同距离产生的误差。同测站的误差有很多,通常会受到设备天线运行情况、多径误差、天气等因素的影响进而出现较大多径误差。多半径围度误差是较为严重的一种,主要受GPS接收设备周围环境影响,如天线周围有物体或是水域就会直接反射回电磁波信息。天线以这种反射回的电磁波进行测量,从而会产生定位误差。
2.2 初始化数值的模糊定位
要想明确初始化数值的具体时间与可靠性是检验RTK测量系统实时、准确的关键所在,在正常条件下,地面两点间的距离较短时,RTK可还原电离层、对流层之间的影响成分,剩余的影响因素也可通过对观测值的差分处理对其进行有效的消除和减弱。但介于电离层中电子含量会因时空的改变而出现变化,因此卫星信号无法准时到达基准站,而且基准线的线都越长,影响就会越大。
2.3 RTK测量系统的数据链
通常测量人员在使用RTK测量技术时,移动站需要实时接收基准站播发的差分信号,才能更好定位待测位置。所以RTK测量技术成功的决定因素是可以连续接收基准站的信号,这也是对RTK系统的制约关键所在。
2.4 RTK测量系统的坐标信息
RTK的测量系统与GPS静态测量一致,GPS信号接收设备内置的数据处理部分首先得出地心坐标信息,在矿山地质工程测量中使用地方坐标系内平面直角坐标,最终得出的高程数值为正常值。
3RTK技术在矿山地质工程测量的使用关键点
3.1 对于矿山地质工程测量期间坐标转换参数的应用策略
GPS设备对不同的坐标转换参数数据信息所进行的静态测量作业,通常是在数据信号检测后所进行的第二步骤。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆RTK测量技术可实时检测出矿山地质工程待测点位于坐标系中的精确坐标信息数据内容。所以工程坐标之间参数转换的问题就很重要。坐标参数转换的主要方法为:在开展RTK测量作业前首先取矿山中一定数量的静态GPS控制点,再与既定的坐标系控制点相连,同时获取GPS中矿山工程坐标系统的坐标和平面直角坐标,之后再利用GPS数据处理软件精确算出该工程坐标的转换参数。一般当坐标转换参数得出时,测量人员要取矿山工程中不同基准点进行合理匹配,并使用不同的计算方法得出坐标转换参数,再经过精确的比对后,测量人员要选取差距最小的参数信息并进行记录。
3.2矿山地质工程测量中基准站的设置
GPS卫星通常处于高空之中,卫星检测发出的信号要想准确传输至矿山工程测量数据接收机,就会受到电离层、对流层等多方面的干扰因素,并且传输期间的信号很弱,一般情况下只有-50dB至180dB左右。与此同时,RTK测量系统的数据处理中包含高频率的电磁波辐射,所以该矿山测量工程的准确传输与接收信号的天线高度、地表曲面、大气反射等因素有关。测量人员要想提升GPS设备对于信号的接收速度和计算质量,矿山测量工程内设置的基准站就要避免受各种因素的干扰。
3.3 矿山地质工程测量坐标系区域内的限制
通常矿山地质工程测量的移动站和基准站之间所产生的距离成为RTK测量系统进行作业的主要范围,该区域的面积大小影响到矿山地质工程测量基准站信号的传输稳定性和传输完整性,并直接影响到RTK测量技术的速度与精准度。相关实验表明,如果是在需要进行矿山地质工程测量的两山顶之间建立信号接收站,即使距基准站约50km也可准确接收到传输的信号。当前GPS测量技术的不断发展与完善,矿山地质测量工程中已引入先进的科学信息技术,就会增加RTK测量系统的操作面积和范围。
3.4 RTK测量系统在矿山地质工程测量中的使用规范
为保障RTK测量系统在矿山地质工程测量操作期间的精准度,测量人员要限制RTK测量系统的操作范围。但由于受到卫星信号接收机运行情况、测站环境、仪器操作步骤等影响,RTK测量定位有时会有一些不准确,最终对于矿山地质工程的测量成果不可能百分之百的完全可靠。因此,在具体实行测量作业时,测量人员要按照RTK技术的特点和矿山地质工程测量待测区域的实际状况,强化对最终结果的检测,从而保证在矿山地质工程测量中应用RTK技术的可靠性。
3.5 RTK技术应用在工程放样中
工程放样是在户外作业中进行的,主要是对项目工程的边界、物探点、以及境界线等进行放样,在进行这项工作中,需要多人工作人员合力对设备的位置以及钻孔的位置进行调整和移动,不仅人员上消耗大,且物力消耗也相当大,还浪费时间,使工作效率不高,也容易受外界环境因素的影响,造成信号传递的失败或延迟等现象。而RTK技术通过参考标准的数据,可对采集的信息进行调整,其灵活性好,操作简单,仅一人即可操作,且其覆盖面广,受环境影响小,不仅大大降低人力,物力的消耗,同时可缩短测量工作的时间,提高工作效率。
3.6RTK技术应用在土方工程量验收测量中
土方工程量验收测量主要是用来验收日常开采是否达到标准开采量的工作,其是RTK技术主要的应用项目。在进行RTK技术测量前,首先要根据矿山采矿的平面图制定出相应的控制点布设网,在对控制点进行实时监控,利用RTK技术采集测量数据,一般4秒即可完成对数据的采集,且精度达厘米级,并计算出开采量与计划量进行比较,得出当日的工作总结。RTK技术利用了数字化信息技术,不仅可对测量数据进行一体化的处理,且该系统还可利用采集的数据进行自动化的CASS成图效果,使采矿企业能够更加直观的监测矿山采矿信息,真正意义上实现了数据处理以及制图的自动化。
结论
综上所述,RTK技术在打破了原有传统测量技术局限性的基础上,通过信息化的采集和数字化技术的处理能力,不仅对数据处理的精度有所提高,且操作上也方便快捷,为矿山工程的测量工作,提供了新技术改革,也为矿山工程进入一个新的信息化控制时代打下基础。
参考文献：
[1]周亮.矿山地形图测绘中RTK与免棱镜全站仪的联合使用[J].机械管理开发,2017(06).
[2]朱鲁生.浅谈地质工程测量中新型测绘技术的应用研究[J].中国高新技术企业,2017(11).
[3]周晓华, 李永兴,吴根姣,等.RTK技术在控制测量中的应用探讨[J].测绘通报,2017(7).
论文作者:冯冲
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/7
标签：测量论文; 矿山论文; 技术论文; 工程论文; 地质论文; 坐标论文; 误差论文; 《防护工程》2019年第2期论文;