摘要：GPS-RTK技术在现代化矿山测绘领域占据了重要的地位，具有成图快、精度高、成本低的优势，在矿山测绘领域具有广阔的前景。此外，GPS-RTK技术不仅能够完成常规的矿山测绘任务，还可以实现矿山地表形变监测，对矿山长期建设规划来说，GPS-RTK技术更适合于矿山长远发展。
关键词：GPS-RTK；矿山测绘；采矿
引言：矿山工程测量是提高矿山资源利用率的基础，也是矿山建设的基础，对提高矿山安全生产、精准开采等有着积极的作用。随着现代化测绘技术的发展，矿山工程测量方法的选择也越来越多，均显著的提高了测绘效率和质量，降低了测绘成本。本文以GPS-RTK技术为研究对象，分析该技术在矿山测绘中的应用，尤其是在复杂矿山环境测绘中的应用。
1.GPS-RTK技术优势
GPS-RTK技术是一项现代化测绘技术，是以GPS接收机、软件系统和数据传输系统为一体的现代化测绘技术，该技术具有测量精度高、实时动态测量优势，在矿山工程测量中占据了重要的地位。GPS-RTK技术的优势主要体现在以下几个方面：（1）高精度优势。GPS-RTK技术是以北斗系统为基础，以GPS接收机为中转站的一项新型测绘技术，具有实时动态监测的优势，是以基准站和流动站相结合的方式进行矿山测绘，能够获得较高的测量精度，其精度可达厘米级，尤其是在复杂测绘条件下更有利。（2）高的测绘效率。GPS-RTK技术是以基准砖和流动站相结合的方式进行矿山测绘，减少了测绘站点之间的搬运频次，加之每一站点测绘覆盖范围较大，显著的降低了站点的搬运次数，提高了测绘工作效率。此外，GPS-RTK技术操作简单，仅需极少量的测绘人员就可完成相应的测量任务，提高了测绘效率。（3）低的测绘成本。GPS-RTK技术显著的提高了测绘效率，减少了大量的外业数据采集工作量，减少了测绘人员的投入，降低了测绘成本。此外，该技术减少了外业测绘区域实地测绘的任务，可根据卫星系统获得的遥感影像等资料完成。
2.GPS-RTK技术在矿山的应用
2.1工作流程分析
GPS-RTK技术已广泛的应用于矿山测绘领域，其应用流程可概括为以下几个方面：一是基准站的建设[1]，基准站的建设必须考虑矿山范围的地形地貌等，使得卫星信号接收无误；二是流动站的建设，流动站的合理建设是提高测绘效率和质量的基础，因此要充分考虑测绘范围地形地貌、植被覆盖率等问题，尽可能选择在视野开阔的区域；三是控制点的选择，控制点是控制测量和提高测绘质量的基础，必需选择在易于分辨、无争议的区域，为了便于其他测量工作重复利用，尽可能选择在交通条件好、易于保存的位置；四是控制网布设，控制网的密度和布设要根据矿山地形地貌以及矿山地形图比例尺大小设定，在视野开阔的区域可减少控制点的布设，而在地形复杂的、植被发育的区域尽可能的增加控制点；五是数据的解算问题，数据解算是GPS-RTK技术的核心步骤，关系到整个测量质量的高低，因此在外业数据采集过程中要严格执行操作；六是控制点的高程测量，控制点的高程重新测量是检验GPS-RTK技术测量精度的有效判别指标；七是碎步测量，矿山碎步测量需与RTK技术相互配合使用（图1）；八是数据内业综合处理，输出成果图件。
2.2布设控制点
在开展矿山测量之前，需要对矿山范围内的测绘资料进行收集，尽可能的收集测绘区域内的水准点、三角点等资料，如在某金属矿山范围内分布国家级的水准点2个，三角点4个。在完成资料收集的基础上，根据矿山测绘面积、地形地貌以及收集到的三角点、水准点的分布现状将测绘区域进行区块划分，对地形地貌变化较大的区域划分成若干子区块，分别进行测绘，若无需划分，则根据已有三角点、水准点位置重新设置其余新的三角点、水准点等若干个，数量根据地形图比例尺和地形地貌复杂状况确定，对设置好的三角点等进行埋石。在完成埋石后，对各类控制点进行基座测量，误差应控制在2mm以内。此外，在开展测量之前，对GPS进行静态定位测量，高程误差应小于6mm，如某金属矿山最终获得高程的闭合误差为0.55mm，完全满足金属矿山大比例尺测绘的基本要求。
2.3控制网建设及矿山测量
控制网的建设工作是提高GPS-RTK测量精度的基础，控制网建设要根据地形地貌、比例尺要求进行，在视野开阔区域可适当减少控制点的分布数量，在地形复杂、植被发育的区域尽可能的增加控制点，可有效的提高测量精度。在完成控制网建设的基础上开展矿山工程测量，除完成矿山范围内地形图绘制等传统任务的基础上，还可根据流动站、基准站等对矿山周围进行矿山地表沉降监测，也可以为井下巷道的掘进等提供精准的方位[2]。
2.4矿山信息管理
在现代化矿山建设过程中形成了大量的矿山数据信息，面对海量的数据，如何加强数据的综合利用是亟待解决的问题。GPS-RTK技术可以实现矿山信息的综合管理，使得矿山信息利用率明显提高。如果GPSRTK测绘成果与矿山已有信息格式不匹配等，显然降低了数据的利用效率，但是GPS-RTK技术能够实现不同格式的数据优化处理、智能删减，进而确保测绘数据的可利用性。此外，GPS-RTK技术具有强大的数据控制和传输功能，能够更好的实现数据自动化控制和处理效率，测绘人员仅需根据所需选择数据类型进一步编制即可。
2.5成果图件输出
矿山测绘是以地形图等基础性图件为最终体现形式，在完成上述数据处理好要进行数据的输出过程，为了提高输出图件质量更加优化，可通过以下几个方面改进：一是在外业数据采集过程中，测绘人员及时的对外业采集数据进行核查，将错误的数据进行分析，并重新采集，对格式不统一的数据及时转换成统一的格式；二是重视三维地形图的利用率，根据三维地形图对输出的地形图逐一排查，确保最终输出的地形图是准确的；三是根据不同比例尺的要求，对地形图上的地物进行删减工作[3]。
结论：
简而言之，GPS-RTK技术以GPS接收机、软件系统和数据传输系统为一体的现代化测绘技术，具有成图快、精度高、成本低的优势，在矿山测绘领域具有广阔的前景。GPS-RTK技术不仅能够实现常规的矿山测绘任务，还可以实现矿山地表形变监测，对于矿山长期建设来说，后期的矿山形变监测更为重要，因此，该技术在矿山长期开发与利用建设规划更具优势。
参考文献：
[1]王久宏，王朝治，韩雅芳，等.GPS首级控制测量及RTK加密控制测量在矿图测绘中的应用[J].矿山测量，2017(1)：21-22.
[2]李矿伟.GPS-RTK测量技术在矿山的应用［J］.科技与企业，2018(5)：114.
[3]王玉龙.GPS-RTK技术在地质找矿测量中的应用分析［J］.华北国土资源，2018(3)：59-60.
论文作者:杨兵,王冬梅
论文发表刊物:《防护工程》2019年14期
论文发表时间:2019/11/15
标签：矿山论文; 测量论文; 技术论文; 地形图论文; 数据论文; 地形论文; 地貌论文; 《防护工程》2019年14期论文;