摘要：随着科学技术的不断进步，全球定位系统技术也得到了快速发展，RTK技术具有精度高、高效性与实时性等特点，而全站仪具有高效、快速、准确的特点，所以，RTK结合全站仪在矿山地形测量中得以广泛应用。因此，本文就RTK结合全站仪在矿山地形测量技术进行了分析与探讨。
关键词：RKT；全站仪；矿山；地形测量技术
我国地大物博，具有丰富的矿产资源，而我国对矿产资源消耗大，促使矿产资源开发力度在不断加大，但是矿山地区地形通常较为复杂，这就增加了矿山地形测量工作的难度，同时对矿山地形测量技术提出了更高的要求。所以，只有引进先进的矿山地形测量技术，才能更好的满足矿产资源开发需求。当前，在矿山地形测量中RKT结合全站仪技术得到广泛应用。
1.RKT结合全站仪技术的基本原理概述
1.1RKT技术介绍
1.1.1 RKT技术工作原理
RTK技术作为一种常用的GPS测量方法，测量系统主要由GPS信号接收仪器、实时数据传输设备以及软件处理系统三部分组成。是以相位观测值为根据的实时载波相位差分技术，能实时提供高精度的三维定位结果，以便能够实时对两个测点载波相位观测量的差分进行处理。RTK技术主要功能分为修正法及差分法两大类。修正法是指用户通过接收准站发送的载波相位修正值，从而帮助用户改正载波相位的方法；差分法是指用户通过接收基准站采集到的载波相位，求出解算坐标的方法。流动站与基准站之间的信息传送通过无线电实现，流动站通常处于运动状态，基准站采用无线电传实时的向流动站传送基准站坐标、测量出的载波相位观测值、伪距观测值等，流动站同样利用无线电接收这些信息，并实时差分处理载波相位观测值，从而准确得出流动站与基准站的坐标差。基准站坐标加上坐标差能够准确定位每个观测点的坐标，而后利用转换功能将坐标转换成参数得出流动站每个点的平面坐标以及海拔高度。
1.1.2 RTK测量应用
使用RKT技术进行测量作业时，应先对GPS手簿进行设置，设置内容包括：基准转换参数、基准站坐标、点位、高程及高程误差限值。测量作业过程中仪器会自动对碎部点的三维坐标进行计算并对RKT测量成果进行检查，同时做好碎步点平面坐标及高程的记录。RTK作业范围直接影响着RTK测量速度与精度，基准站的信号传输距离决定了RTK作业范围大小。使用RTK测量比使用静态GPS测量，很快就能把控制点的坐标高程测量出来，这样把工作效率提高了很多。
1.2全站仪介绍
1.2.1全站仪工作原理概述
全站仪的全称是全站型电子速测仪，不仅是电子测量仪器同时还能作为测绘仪器系统。全站仪系统具有数据自动化传输和记录，自动测距、测角、计算，数字化三维坐标测量与定位等功能，所以在各种测量中得以广泛应用，例如建筑工程测量、工业测量、地形测量等方面。测量中棱镜应与仪器相对照，利用望远镜成像，通过将识别器安装在仪器内部，能够放大信号并实现数字化，最后得到读数值。全站仪主要由电子经纬仪和红外线构成，测量结束后，能够自动显示出测量结果并存储，以便将数据跟其他仪器设备交流。利用全站仪进行测量时，无需记录测量距离，直接出来测量成果存储，通过数据线将测量成果传输到电脑上，应用南方coss7.0软件就可展点展高程绘图，这减轻了测量人员工作量，有效提高了工作效率及准确率。
1.2.2全站仪在矿山地形测量中的应用
通常矿山的地形环境比较复杂，不论是露天还是井下，不确定因素较多，存在大量灰尘物质，容易对测量结果造成影响，具有较强的防尘功能，这是在矿山地形测量中选择全站仪的重要参考因素。而井下环境比露天环境更恶劣，所以，充分考虑防潮湿、耐热抗压、稳定性好等因素，以此来选择合适的全站仪。矿山地形测量对全站仪的防尘、防水等方面要求较高，通常全站仪等级不得低于J2级别。井下存在较多危险因素，例如易燃、易爆物品及气体，所以针对这种情况在选择全站仪时还应要求具有极强的防爆性能。全站仪测量过程中，若是现场测量环境发生变化，无需人工手动进行操作，全站仪会自动进行相应的挑战。全站仪的调整需要一定的时间，这时测量人员应耐心等待，切记欲速则不达，一旦全站仪在测量中出现问题，就必定造成测量结果存在较大误差，从而给后续工作带来严重的影响。
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2.RKT结合全站仪在矿山地形测量中的应用
2.1测量矿区情况介绍
该测量矿区位于清远市东27公里，位于清远市清城区源潭镇，交通方便。矿区范围约为0.0274平方公里。该矿区地形为低山丘陵区，矿山呈山包型，最高点高程+167米，最低点高程+64.4米，沟谷比较发育，地势东高西低，地形坡度介于25—35°之间，区内地表水系不发育。开采矿种为建筑用花岗岩，开采方式为露天开采。矿区中心坐标东经113°15′15.9″，北纬23°37′10.5″。
2.2做好相关准备工作
正式测量前，测量人员应做好相关资料收集工作，例如测量矿区地质地形情况，土地利用情况等，若是能够收集到该矿区开采现状图则最好，这能为矿山测量提供重要参考。矿区周围有陶瓷城警务站（0D36）和高桥中学（0D35）2个清远市C级GPS控制点，功能完好，符合要求，将高桥中学（0D35）C级GPS控制点设为起算点，以此建立初级控制，用RKT技术布设首级控制网点。该地区地形图测量采用的仪器主要有GPS仪器为瑞得工程之星3.0GPS接收机，用于初期布设控制点及采集碎部数据；宾得R—322EX全站仪，用于采集碎部数据，若是有需要还能够以GPS控制点为基础，布设更低级别的控制点。为了进一步确保测量工作的顺利进行并取得良好的效果，测量前应对所有仪器设备进行严格检查、测试，发现问题及时校正，确保使用性能及精度符合测量要求。
2.3野外测量
2.3.1控制测量
利用GPS静态布设首级控制网于整个测区，有助于控制网数字化测图和加密。测区范围大，所以应在测区内布设多个GPS点，作为首级控制点，以此确保充分满足测量精度需求，为后期作业提供便利。以首级GPS控制网作为基础，使用RTK技术测绘图根点，用全站仪测量导线，为后续测量碎部点极检查提供方便。在测量过程中，进行点位设置时应充分考虑是否方便测图、是否方便RTK操作等因素，同时还应满足RTK测量对外界观测条件的特殊要求：设置基准站时应尽量远离高压线、茂密树林、高耸建筑物、大面积水域等。基准站应尽量设置在地势高且开阔处，这样能够有效增大无线电发射距离。利用全站仪检查RTK所测图根点，从而确保图根点精度符合要求。
2.3.2碎部测量
采用RKT结合全站仪对该矿区进行测量，分工采集实地碎部点数据分布情况。充分利用RTK技术所具有的优势，对该矿区进行测量，例如对该矿区道路、河流、高程点等进行测量；全站仪主要利用首级控制点以及RTK加密的图根点进行测量。对RKT信号造成影响的因素较多，包括：RTK信号盲区、大量高茂密树林、地类界等。野外测量作业结束后，将所采集的数据存储进电脑，并转换成统一的数据格式。应用南方cass7.0绘图处理中的展点功能，将绘制的草图或编码进行数字化成图，进而整饰并检查地形图。
2.4精度分析
将RTK测量结果与静态GPS测量结果相对比，以此检核RTK测量精度，将首级GPS控制网平面点和GPS联测高程值作为真值，而后两者进行对比分析。利用RKT技术测量矿区所布设的6个首级GPS控制点，得出其最小高程误差为0.016米，最大为0.025米，平面点位中最大误差为±0.026米，最小为±0.016米。
3.结语
综上所述，随着时代的发展，传统的地形测量技术已经无法满足测量需求，而单一利用的RKT技术和全站仪难以取得非常满意的效果，所以，采取RKT结合全站仪的测量技术已经成为地形测量工作的必然发展趋势，这样有效提高了测量工作效率，保证了测量成果。
参考文献：
[1]杨俊.RTK结合全站仪的矿山地形测量技术研究[J].科技资讯,2010,25:37.
[2]唐晓洪.应用RTK技术的矿山地形测量研究[J].科技资讯,2010,27:23.
[3]陈强文.RTK技术在矿山地形测量作业中的应用探析[J].北京测绘,2011,03:78-79+82.
论文作者:陈瑞青
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/21
标签：测量论文; 地形论文; 全站仪论文; 矿山论文; 矿区论文; 技术论文; 高程论文; 《基层建设》2016年31期论文;