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摘要：当前，RTK技术在矿山测量中的应用日益普遍，大大提高了测量精度。本文就对RTK技术在金属矿山测量中的应用进行阐述，希望对矿山测量的发展提供帮助。
关键词：RTK技术；金属矿山测量；应用；
随着环境的日益复杂，传统测量技术存在较大局限性，矿山开采存在较大难度。RTK技术的出现为矿山测量工作带来了更多发展空间，提高了测量的精确度，为矿山作业提供了更多帮助。
1 RTK技术及其工作原理
RTK技术是将GPS技术与数传技术融合起来形成的一种新型测量技术，其主要利用了GPS实时载波相位差分的技术原理，开展测量工作，并自动对测量数据进行有效处理和测算。该技术可以在2秒左右的时间内完成测量数据处理，展现较为精确的位置信息。
在测量工作开展前，需要进行基准站和流动站的设定，而使用RTK技术后，在基准站和流动站上分别要设置一台接收机，这样不同站的接收机可以同时接收到同一台GPS卫星的发射信号,然后经过各自系统的处理得出不同的信息。基准站将得出的信息与已知位置信息进行比较,得到差分改正值。该差分值通过无线电或GPRS网络实时传递给流动站,且流动站还接收来自GPS的观测数值,然后利用自身系统测算处理所接收到的信息,将差分改正值进一步精确化,得到最终的位置信息值。整个定位过程仅需几秒钟,可见RTK技术的效率之高。
2 RTK技术的优点
2.1作业难度低，工作效率高
传统的测量工作需要借助较多的设备和人力方能实现，但是使用RTK技术后，只要是在信号覆盖的范围内，就可以通过该技术设备一次性的完成对地形、地势等数据的测量工作，且技术操作简单，一人即可独自完成。同时在测量过程中，不需要进行设备移动或者站点搬运，降低了测量工作的难度，提高了工作效率。
2.2定位准确，数据安全性高
在一定的作业半径范围内(一般为4km),RTK技术的测量精度和准确度能达到毫米级,例如平面精准度是10mm+2×10-6m,高程精准度是20mm+2×10-6m。只有这样高精准度的定位信息,才能提供安全可靠的数据。
2.3应用范围广，限制性低
RTK技术采用了电磁波通视原理，打破了传统测量中光学通视的限制，增强了外界环境的适应能力。另外，电磁波通视本身就具有较强的穿透性，在较为复杂地形内进行测量工作时，能够避开障碍物，缩短测量物体坐标数据收集的时间。
2.4自动化、集成化和较强的测绘功能
原有的测量技术需要结合场地的具体情况进行基站的建立，在基站选址上会浪费较多的时间。但是使用RTK技术后，其通过流动站的设定即可完成测量工作，对基站的要求相对较低，同时在测量过程中，在流动站内会安装内装式软件控制系统，这就促进了测量工作的自动化和集成化，防止误差的生成。同时该系统具有较强的测绘功能，测绘形式上也具有多样化特征，更好的保证了RTK作业的精准度。
3 RTK技术在矿山测量应用中的要求
3.1基准站的设置条件
在矿山测量中，要想应用RTK技术，就需满足基准站的安置条件：首先，基准站的位置必须选择在地势较高、电台信号覆盖面积广的地区；其次，基准站必须设立在条件优良、坐标精确的已知或未知点上；最后，在基准站为中心的200m半径范围内，避开高压电、无线电和GPS信号反射源的干扰。
3.2流动站的配置要求
矿山测量时，对流动站的设置有以下要求：
1）按操作要求连接好流动站各个附件设备；
2）根据工程项目确定工程名称；
3）根据测区位置准确地输入当地已知坐标转换参数；
4）在手簿中准确无误地输入所需要的放样坐标，以便在测量时准确放样，节省作业时间。
4 RTK技术在金属矿山测量中的应用
4.1放样工作
采用GPS-RTK技术进行放样工作，首先应当根据测区内原有的控制点，制定相适应的观测方案，按照规范要求完成控制点的放样，直至满足矿区加密控制网精度的要求。控制点的放样应数量足够、分布范围合理以及点间具有明确的相互关系。GPS-RTK技术的放样主要有点放样和线放样两种形式。采用GPS-RTK技术放样时，只需把设计的点位坐标输入到电子手簿中，在场地上走动，依据GPS接收器的提示，确定出放样点的位置。GPS-RTK技术是通过坐标直接放样，操作简单，精确度高，其不仅能提高矿山现场测量的工作效率，也完善了测量的指导工作。
4.2露天开采矿区的土石方量收方测绘工作
露天开采矿山土石方量计算是测绘人员必不可少且是重中之重的工作。土石方量计算的准确与否直接关系到一座矿山的经济效益。随着测绘技术的更新和进步，露天矿山土石方量收方工作也变得更加简便快捷和精准。GPS-RTK技术的诞生更是给土石方量计算收方工作带来了质的飞跃。GPS-RTK大大的缩短了测量周期，提高了工作效率。同时，由于GPS-RTK采集数据速度快，在土石方量收方测量时可以尽可能多的采集碎部点，使方量的计算更加的趋近于实际采剥方量。露天采剥速度快，采场地形更新快，GPS-RTK能快速高效的采集数据，测绘人员可以在很短的周期内把采场地形图更新出来，为采剥设计提供最趋近于现状的地形图，大大提高了采剥设计的准确性。
4.3矿区地形图和地籍图测绘
矿区地理信息中的很多工作离不开大量的图纸测绘，而且由于社会发展快、矿区地表变化日新月异，为了能给决策层提供准确的信息，必然对图纸的准确性要求高。矿山测量工作者需要不断地对矿区地形图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图工作带来很大的便捷，提高了工作效率。
图3 RTK在地形图和地籍图测绘中应用
4.4RTK的不足及其解决办法
1）受卫星系统的影响，某一确定的时间段，某一个地区可能不会被卫星覆盖，容易产生假值。另外在一些特殊的地方，卫星信号被遮挡时间较长，使一天中可作业时间受到限制。白天中午受电离层的干扰，共用卫星数少，若接受的卫星数量小于5颗，则无法进行测量，故而选择作业时段是非常重要的。
2）数据链传输受干扰和限制，作业半径比标称距离小。RTK数据链传输易受到障碍物干扰，在传输过程中衰减严重，大大影响了外业精度和外业半径。另外，当RTK作业半径超过一定的距离时，测量结果误差超限，所以RTK的实际作业有效半径比标准半径小很多。对此，解决的方法就是把基准站布测在测区中央的最高点上。
3）存在高程异常问题。在采用RTK技术实际测量的过程中，对于高程转换的要求非常高，必须确保其测量的精准性。但是从当前的实际情况来看，在山区地区，由于地形复杂多变，在采用RTK技术进行测量的过程中存在较大的误差，甚至还有一些根本无法测量，这就加大了GPS-RTK技术的测量难度，要求我们对此引起高度重视。
结语：
综上，在金属矿山测量中，通过RTK技术的应用能够有效的降低人工成本的消耗，提高测量工作的精确度和效率，进而促进金属矿山后续作业的顺利开展。不过该技术在我国仍处在发展阶段，其还存在着很多的不足之处，相关人员需要加大对其研究力度，针对其中存在的问题，制定合理的解决措施，以提升RTK技术在矿山测量中的应用效率，为矿山作业创造更大的经济效益。
参考文献：
[1]董超,赵迪.浅谈RTK技术在地形测量中的应用[J].科技创新导报,2017(29)
[2]张双宁.RTK技术在金属矿山测量中的应用研究[J].科技与企业,2014(9)
[3]段柏文.全站仪联合RTK在矿山测量中的应用探析[J].世界有色金属.2018(08)
论文作者:李旭阳
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/31
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