RTK技术在高原露天矿山测量中的应用探讨论文_曹金文,次仁加措

RTK技术在高原露天矿山测量中的应用探讨论文_曹金文,次仁加措

西藏华泰龙矿业开发有限公司 西藏自治区拉萨市 850212

摘要:近年来,RTK技术发展迅速,且凭借着自身实时性强、精度高、工作范围大、精度分布均匀等特点,在露天矿山测量中有了十分广泛的应用,且发挥着越来越重要的作用。同时,CORS基站建设规模逐渐扩大,成为十分重要的地理空间数据基础设施。在这一背景之下,RTK凭借着高效性、经济性的优势成为最受欢迎的测绘技术之一。本文就针对RTK技术在高原露天矿山测量中的应用进行研究与分析。

关键词:RTK技术; 露天矿山测量; 应用

1.RTK技术原理与应用

RTK(Real Time Kinematic)即实时动态,它是以载波相位观测量为依据的实时差分 GPS 测量技术,并与GPS技术有机结合形成了GPS-RTK技术。GPS(Global Positioning System),即全球定位系统,它主要是由三个部分共同构建而成,分别为空间星座部分、地面监控部分以及用户设备部分。通过GPS系统能够对地球表面大部分地区进行精准的定位,不仅如此,它同时还能够提供测速与高精度的时间标准。GPS系统的发展与完善极大地促进了全球经济的发展,便利了人们的生产生活。而对于RTK技术而言,它是建立GPS系统之上的,并以此为基础为前提,实现了对于流动站在指定坐标中的三维定位结果的快速反映,同时它还具备高精度的特点,可以达到厘米级的精度。

当前状况下,RTK技术在测绘行业中已经有了较为广泛的应用,其测绘原理主要如下:首先,需要在固定的基准站中对GPS接收机进行架设,在此基础之上对卫星进行连续性地观测,然后将观测到的数据传输至流动站,传输过程需要借助无线电传输设备来完成,这样一来,数据信息的实时性就能够得到有效的保证。流动站在接收到传输的数据信息时,会对观测数据进行有效的计算,并在此基础之上充分结合相对定位原则以此来确保三维坐标的准确显示。通过对RTK进行使用,能够在最大程度上控制误差,从而保证了露天矿山测量的精度。对于RTK矿山测绘而言,它主要是由两个部分共同组成,分别为固定站与观测站。在操作的过程中需要将基准站架设在已知点之上,并在此基础之上进行连续的观测,同时还需要对观测环境做出要求,保证不被建筑或树木等物体遮挡,且观测的位置要保证在测区中间。一般情况下,在设置观测点时,需要对周围环境进行观察,排除掉一些干扰观测的物体,例如高压线等。而流动站则是架设在待测点之上,基准站将观测的结果发送给流动站,流动站接收到信息后,与GPS观测值进行差分平差处理,只有这样,才能够对测绘信息的准确定进行有效的保证。

2.露天矿山测量中RTK技术的应用

2.1露天矿山的布置规划

对于露天矿山的布置规划而言,需要尤其注意三个方面的工作:第一,基准设计。露天矿山的布置规划的基准设计复杂程度较高,涉及到的参数也较多,主要包括有位置、尺度以及方向等。一般情况下,在进行露天矿山布置规划基准设计时,采用整体平差法进行计算。首先需要明确控制网位置基准,这一环节十分重要,会对整个基准设计造成影响。在设计时主要有两种方法,第一种方法是以控制网中的点作为坐标值,并使其固定;第二种方法是无固定点,而是通过利用自由网稳拟平差法来对控制网的基础位置进行合理而有效的确定。值得一提的是,通过最小约束法对GPS控制网进行平差,并不会影响到整个控制网的定向与尺度,但是通过这种方法,控制网的位置以及点的精度会存在着一定程度上的差异。第二,点位选择。点位选择相对而言不是太复杂,只需要通过GPS进行测量即可,并不需要保证各个测量站之间的互通性。在GPS控制网环境之下,所测量的结果与选择的点位存在着一定的关联性。基于这一方面的考虑,应当对测量区的地理情况与标志点的分部信息进行事先观察与监测,并将之有效明确,只有保证观测点的合理性与准确性,才能使其满足观测需求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,在对点位进行选择时,还应该充分考虑到对空通视的问题,使点位尽量远离电视塔、发射天线等设备,以此保证观测不受到外界因素的干扰,从而保证观测结果的准确性。第三,观测数据处理。在运用GPS技术进行测量之前,需要对原始的观测数据进行一定程度的预处理,主要是对基线向量等参数进行科学合理的计算,在此基础之上便可以在观测过程中进行同步校对,这样一来可以对观测的准确性进行有效保证。最后还需要运用平差计算方法来对观测量进行科学有效的确定。

2.2露天矿山采剥量的验收

在露天矿山当中,以往的采剥量验收方法如下:在露天采场周围度对导线控制点进行布设,在这一过程之中需要注意对点间的通视进行有效保证,有时还要引测到采场内部,然后进行碎部测量操作。然而,露天采场现场存在着很大的工作量,因此测量验收工作所消耗的时间较长。除此之外,受到爆破与边坡的影响,在实际操作中往往会出现控制点遭到破坏的状况。因此,为了对验收精度进行有效的保证,在每次正式工作之前需要对控制点进行一定程度上的检核,这种传统的验收方法存在着一定的弊端,已经难以适应矿山采剥量验收的高效性与精确性发展。通过对RTK技术进行一定程度上的使用,不再需要对导线控制点进行建立,而是采用主机架设的方式,这样一来,就能够实现同时采用多台流动站进行采场现状碎部点采集工作。同时,在对碎部点进行采集的过程中也不需要做到通视,而且每个碎部点的采集都为独立观测,不存在误差积累。实践证明,将RTK技术应用到采剥量的验收工作当中去,大大缩短了验收工作的工期,一方面对测绘精度进行了一定程度的提高,另一方面也节省了大量的人力与物力。

2.3露天矿山矿区勘查与监测

RTK是基于GPS技术之上发展而成的,RTK技术的优势主要体现在灵活性强、准确性强以及测量效率高等方面,正是由于这些优势,使其在矿区勘测中也发挥了十分重要的作用。在对矿区进行勘测时,可以有效利用RTK技术对边界的位置进行实时测量,这样一来,采矿区的具体位置范围便能够得到明确,然后在此基础之上能够实现对于矿区面积的科学计算。除此之外,RTK在露天矿山矿区勘测中的另一项重要应用便是动态化监测,通过对矿区具体情况进行动态化的监测,不仅可以对监测精度进行一定程度的提高,同时还可以有效实现监测目标。

3.结束语

本文主要针对RTK技术在高原露天矿山测量中的应用进行研究与分析。首先对RTK技术原理与应用进行了一定程度的阐述,然后在此基础之上从露天矿山的布置规划、 露天矿山采剥量的验收以及露天矿山矿区勘查与监测三个方面具体分析了露天矿山测量中RTK技术的应用。综上所述,RTK技术是一种基于GPS全球定位系统的新型测量技术,具有自动化、智能化的特点,将之运用到大型露天矿山测量中,一方面可以对测量效率进行一定程度的提高,另一方面也保证了测量精度与测量质量,有着十分广阔的应用前景。

参考文献:

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论文作者:曹金文,次仁加措

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/10

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