全站仪联合RTK在矿山测量中的应用探析论文_叶立生

全站仪联合RTK在矿山测量中的应用探析论文_叶立生

叶立生

山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿 山东 莱州 261442

摘要:随着GPS技术的不断发展,RTK技术在工程测量中的应用越来越受到重视。RTK技术是一种实时动态定位技术,速度快,准确度高。在与全站仪的相互结合之下,不仅提高了工作效率,而且提升了测量工作的专业性和安全性。

关键词:全站仪;RTK技术;矿山测量

引言

目前,随着国家经济的快速发展,对矿产资源的需求量骤增,对矿山勘探测量的成果质量和作业速度提出了更高的要求:在矿山勘探测量过程中.全站仪与RTK的联合应用就可以满足这一要求。在进行矿区地形、剖面等测量时,空旷地区的地形、地物、剖面、地质工程点利用RTK测量,村庄内的建筑物、高大树林下的地形、地物、剖面、地质工程点等,利用RTK实时布设图根控制点,然后利用全站仪测量。

1 RTK技术与全站仪的概述

1.1全站仪

数字化测图技术与模拟测图相比具有显著优势和发展前景,是测绘发展的高新前沿技术。数字化测图缩短了外业观测时间,提高了工作效率,并且实现了测图的数字化、自动化,赋予了地形图新的生命力,同时也大大提高了测量精度,使大比例尺地形图测图与应用进入了新的发展时期。

全站仪测图是通过测取已知点和未知点之间的平距和方位角,求取未知点的坐标,需要布设控制点,而且要求两控制点间通视。全站仪测图常用的测图方法有草图法和编码法。草图法是指在测量的同时对所测地形绘制草图,一般每组需要3人或者3人以上。编码法是指采用全站仪测图时,用编码代替点号,不用绘制测站草图,通过配套软件进行数据转换,就可进行图形编辑,成图软件可根据地物编码自动注记点状地物符号、显示线状地物连线、面状地物闭合等,大大降低了编辑图形的工作量。

1.2 RTK技术

RTK(RealTimeKinematic)是实时动态定位的简称,这种技术的基本原理是以载波相位观测值为基础的实时差分方法,从而得到厘米级精度的测点三维坐标,是GPS单点测量技术与短距离数据传输技术的有机结合,具有测量时间短、精度高的优点。现如今GPSRTK技术已经成功的在大地控制测量、工程测量、数字地形测量中得到了广泛应用。同时,在GPSRTK测量模式中,用户接收机可以根据观测基站发出的改正信息以及观测成果的质量和待定坐标的求解情况实时的进行动态坐标计算,减少冗余的观测数据,实现准实时定位,提高工作效率和准确程度,因而得到了广泛的应用。GPSRTK技术的基本实现过程是在观测的基准站安装一台GPS接收机,在一个观测时段内对可以接收到的所有卫星进行连续的观测,同时将所观测到的数据通过无线电数据传输设备发送给不断移动的流动站,对于初始过程,流动站的坐标是准确的知道的,这样用户接收机可以根据基准站和已知坐标的流动站计算出差分信息,也就是相对定位中的三维坐标差,然后在后续的测量中,流动站根据初始过程得到的差分信息和接收的GPS信号计算流动站的准确坐标,这个坐标是WGS-84坐标系下的,进过坐标转换即可得到制定坐标系下的待定点三维坐标。

2?“RTK+全站仪”在矿山地表测图中的工作流程

①确定坐标:为了能够确定精准的定位坐标,需要利用RTK测量技术确立接收信息的基准站。应用迅速静态相对定位形式进行测量,并用双颊GPS信息接收装置接收信号信息。然后通过计算得出精确的定位坐标。②测量图根点:工作人员要通过RTK技术传输过来的定位信息,利用GPS接收机对信息进行精确的计算,以此确定RTK技术基准点,并在测量范围内测量精确的图根点。③测量碎部点:对于地形比较复杂的地方,利用全站仪进行测量,然后通过后视定向,并对监测站的精确度进行检测,在全部都符合测量标准要求的基础上,就可以进行碎部测量。在地势比较平坦的地方,可以利用RTK技术测量图根点。然后在此基础上进行草图制作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④数字化成图:观测站在接收到传输过来的相应的信息之后,相关工作人员要对所接收的信息进行及时的处理,通过计算机技术,把数据信息转换成绘图软件需要的格式,根据外部作业的工作人员制定的草图,进行进一步的修改,并制定精确的绘图。

3 全站仪和RTK在矿山勘探测量中的联合应用

3.1控制测量

为满足地质勘探与矿山开采的需要,矿山控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点,,如何快速精确地提供控制点,直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量,要求点间通视,费工费时,且精度不均匀。GPS静态测量,点间不需通视且精度高,但数据采集时间长,还需事后进行数据处理,不能实时知道定位结果,如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度,还是作业效率上都具有明显的优势。

3.2矿区地形图测绘

矿山建设与生产中随时都要对矿山所涉及的道路、山头等进行改造,就需要对矿区这些部位进行详细地形图测绘。RTK与全站仪联合作业应用实例为2010年公司所属任家滩水库灾情地形图测绘,工作组测量人员为11人,其中,1人指挥,4人操作两台RTK流动站,2人观测全站仪,4人立目标棱镜。通过实际踏勘选点,首先使用GPS-RTK静态模式,在4km长的受灾外山头选取四个控制点,与起算点采取网连接方式进行联测,完成受灾测区控制网,在测区内根据地形环境进行作业范围划分,对于通视条件差,卫星信号好的范围内RTK进行碎部点采集,对于卫星信号差或者无信号测区范围,在测区范围选取临时控制点,由RTK采集坐标作为全站仪工作起算数据,再由全站仪进行卫星信号盲区区域进行碎部点采集测绘。通过两种仪器的联合应用,仅用两天多就完成了长4km,6×105m2的灾区控制网与地形测绘工作。

3.3全站仪和RTK结合进行勘探基线及基点布测

矿区勘探基线布设由地质技术人员根据矿体走向、地层地质结构、矿藏蓄量计算等需要,在实地确定基线起始点和起始方位。当测区通视条件较好时.测量人员根据确定的起点.埋设标志.用全站仪根据控制点联测起点坐标.再在起点卜架拿站仪设置勘探基线方位角。从而在实地设置出勘探方向线.布测基线长度、各个基点并测出另一端点坐标。当测区通视条件不好时,就架设动态GPS.利用RTK依据点放样和线放样的方法在实地精确测定各个基点及基线端点.并埋石、设置标志。

3.4建筑物规划放线

建筑物规划放线,线点既要满足城市规划条件的要求,又要满足建筑物本身的几何关系,放样精度要求较高。使用RTK进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系,对于短边,其相对关系较难满足。在放样的同时,需要注意的是测量点位的收敛精度,,如果点位收敛精度不高的情况下,,强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下,用RTK进行规划放线一般能满足要求。

3.5用地测量

在建设用地勘测定界测量中,RTK技术可实时地测定界址点坐标,确定土地使用界限范围,计算用地面积,在土地分类及权属调查时,应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测,提高了测量速度和精度。

结束语

而言之,RTK技术和全站仪测量技术在矿山测量中的配合应用,两种技术可以相互补充,能够有效促进矿山测量质量。

参考文献:

[1]何胜琴.RTK与全站仪配合在工程测量中的应用[J].工程技术研究.2016(07).

[2]于际凯,李卫,詹家民.RTK与全站仪联合作业实现任楼矿区数字化测图[J].科技资讯.2012(01).

[3]兰进京,张健雄.全站仪联合RTK在矿山测量中的应用[J].地理空间信息.2016(01).

论文作者:叶立生

论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/10

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