摘要：随着科学技术的发展，我国的测量技术有了很大进展，尤其是在现代GPS技术在社会生产生活中的应用已经非常广泛，其中矿山测量就是技术应用的重要领域，通过技术研发，将传统的GPS技术与RTK技术相融合，实现了全球卫星实时动态定位上的突破，这对提高矿山测量工作效率无疑是十分重要的。本文从GPS-RTK技术系统构成以及优缺点出发，对其在矿山测量中的应用进行探究。
关键词：GPS-RTK技术；优缺点；矿山测量；应用
引言
随着社会经济的迅速发展，对于矿产资源的需求量逐渐增加。在矿产资源开发过程中，在矿产资源勘测以及开采阶段都需要进行矿山测绘，以此保证矿产资源开采工作的顺利进行。矿产地质相对复杂，对测量精度的要求比较高，应用GPS－ＲTK技术能够有效解决矿山测绘难点。
1、GPS-RTK技术原理分析
GPS-RTK技术主要构成组件包括GPS信号接收机、数据传输系统和软件系统三部分。技术工作原理为：通过至少2台的GPS接收装置（1台基准站、1台流动站）、2台接收装置同步运行，借由载波相位差分技术对2个测站的测量进行差分处理，从而获得测站点在制定坐标系统中的三维定位结果，并确保其精准度达到厘米级。作业时，基准点设置在固定方位持续接收卫星原始数据，并将相关数据转换为无线电信号对外发射；流动站接收到基准站所发出数据信息后会在自身接收机中对流动站自身数据和基准站数据进行统一处理，从而解算出2台接收机间的基线向量。最后，流动站接收机借助已知的基准站方位数据和基线向量获得精准的流动站坐标。GPS-RTK技术予以达成的关键在于数据处理技术和数据传输技术，其定位作业时要求基准站接收机将所测得数据和已知数据实时传输至流动站接收机，具有较大的数据量，通常需要9600Bd以上的波特率。
2、GPS-ＲTK技术的优缺点
在矿山测量中GPS-RTK技术的应用逐渐普及，但是该技术并非完美无缺，其在测量工作中既有传统技术难以比拟的优势，也有难以克服的缺点。从优点来看：GPS-RTK技术对于控制点的数量、仪器移动的次数以及工作条件要求较低，工作人员在选择基准站之后，可以进行长期测量，因此能够在短时间内实现大范围的精准测量；RTK能够通过动态数据传输，实现对复杂环境下的精准测量，并控制测量误差；自动化程度高，有效排除了因人工操作失误造成的损失，同时也降低了测量人员的工作强度；数据处理能力强，测量过程也就是数据生成与处理的过程，系统强大的数据分析与处理功能，如系统自动完成输入、存储、转换、输出等操作，大大提高了测量数据的利用率。从缺点来看：GPS-RTK技术在应用中会受到卫星技术的限制，如卫星信号不强，定位存在空白区域等；在白天操作时，GPS-RTK技术有时会受到电离层干扰，造成数据扰动，数据的精度和稳定性难以保证，影响测量效率；在山体、建筑物以及高频信号的阻隔下，传输会受到影响。
3、GPS-RTK技术在矿山测量中的应用
3.1在矿山地形形变测量中的应用
在矿山开发中，矿区地理条件不仅影响着开采工作效果，也影响着矿区人们的正常生活。一些矿山在测量过程中，对地形形变的分析不够准确，一旦矿山在开采中出现严重的地形形变，就会严重影响了矿区人们安全。因此，在矿山测量中，技术人员应利用GPS-RTK技术对矿山的整体地形条件进行测量，并根据数据做出专业分析，判断矿区地形出现形变的可能，以及形变量的范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如在测量中，选择基准点和观测点，对矿山地形进行长期数据收集，反映其动态变化情况，从而建立矿山监测网络，根据基准点和观测点参数变化，计算矿山形变量。
3.2矿区控制网的构建和应用
常规控制测量要求控制点间必须实现相互的通视，不仅操作复杂且精准度有效，同时所得结果无法在野外作业中第一时间获得和校对。而使用GPS-RTK技术实施测量既能确保所测得结果的实时获得，同时还能清晰地了解定位精准度，从而使得作业效率大幅提高。例如：在A山区复杂地形环境中的矿区控制网构建中，该区域原有BJ54坐标系统具备2个E级控制点，现根据工程需要通过GPS-RTK技术将其均匀加密至7个，检验表明点位精度平面均超过2.2mm，高程均超过10mm，能充分满足矿区控制网的加密布设需求。
3.3GPS-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。
3.4地面形变测量
矿区地表的形变测量目标是在不同时间段测定地面点的水平位置与高程，借由同侧前数据的比对分析，获得地面不同点位的水文位移值及下沉至，从而为地表变形的精准测定及发展预测提供依据。在常规测量中通常需要先在矿区地表构建基准点和形变观测点从而构建完整的监测网，随后借助全站仪依次测定监测网的长款和角度并用水准仪测定各测点高差，从而获得监测网点内的沉降与水平位移变化情况。而借助GPS-RTK技术能直接通过基准站和流动站计算出矿区内各点的沉降和水平位移情况，使得作业流程大幅简化，作业强度大幅降低。
3.5在矿山工程测量中的应用
在矿山测量中，做好整体工程的测量工作，能够提高矿山开采工作的全面性。但是在传统测量技术中，矿山工程测量不仅工作量巨大，其测量结果的精确度也有待提升，使得工程测量效果不佳。而在GPS-RTK应用的背景下，这项测量工作就变得简单易行了。在测量中，技术人员只需要在矿区找到合适的控制点，并安装GPS接收设备，就能够形成基准站，利用卫星定位系统实现对矿区工程项目的实时测量与收集，然后通过数据记录，对矿山情况进行核实，在保证数据准确无误的情况下，对矿山工程做出系统安排。
结语
综上所述，矿山测量作业是矿井建设与生产得以顺利、有效开展的必要前提，只有确保测量结果的精准、有效，才能自根本上保证矿井生产建设的安全性和有效性，从而为矿井综合效益的持续增长提供保障。因此，矿井管理者必须高度重视相关工作，积极加强对新型技术的学习研究，在立足矿井实际的基础上，选择具有针对性的高效测量技术，确保矿山测量作业的高效、精准开展，为矿井的持续发展提供鉴定保障。
参考文献
[1]李鹏,李燕.GPS—RTK技术在矿山测量中的应用分析[J].内蒙古煤炭经济,2012(09):81.
[2]王刚，郭广礼，王磊.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用研究[J].煤矿现代化,2011(01):89-92.
[3]向双.GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用探讨[J].低碳世界,2016(04):95-96.
[4]乔佃荣.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用探究[J].山东工业技术,2017(01):116.
[5]艾海军.矿山测量中GPS-RTK技术的应用［J］.机械管理开发，2017，32(10)：60-61.
论文作者:徐志普
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签：测量论文; 矿山论文; 技术论文; 矿区论文; 数据论文; 作业论文; 流动站论文; 《防护工程》2018年第34期论文;