【摘 要】随着社会的发展与进步,经济的迅猛提速,各个行业对资源的需求愈来愈大,矿山开采作为资源的最基础行业,也迅速升温,随之而来的开采技术也不断更新,本文就现代矿山上测量先进技术GPS-RTK的工作原理及在矿山上应用做详细陈述,就日后发展做简单设想。 
【关键词】GPS-RTK;测量技术;工作原理;应用 
  一、GPS-RTK工作原理 
  测量系统GPS-RTK主要由三部分组成,其中包括GPS接收机部分、数据传输系统部分及软件系统部分。采用 GPS—RTK 测量技术外业工作阶段,最低可采用两台 GPS 接收机,其中一台作为基准站,通过架设在已知点上,为系统提供已知的坐标,另外一台则作为流动站,采集需要的数据,二者同时进行工作,得到所在地的实时三维数据,也可以多台仪器同时工作,一台作为基准站,多台流动站,节省工作时间,避免长时间作业,电台电量不足的问题,通过测量处理软件系统对测量所得的载波相位数据进行差分计算处理,从而得到所需工程的详细信息。条件允许的情况下,基准站需要设立在信号较好,地势高,干扰低的固定位置,作为搜集卫星的原始数据,作为载波相位数据的差分计算提供准确数据,由基准站采集的数据通过无线电数据传输系统传输至流动站内部的接收机。实时同步,流动站GPS接收机在流动站所处的位置进行数据搜集工作,然后通过对基站的原始坐标和基线向量进行计算,可得出该地区的测量三维坐标结果。 
  二、GPS—RTK技术的特点 
  GPS—RTK技术通过在接受机内可以改变编码,查询地图等先进方法,大大提高了以原本传统测量画草图,记点号的繁琐程序的速度,也节省了原始GPS测量过程中计算机数据处理的环节,现在GPS-RTK技术是直接通过流动站内部的数据处理软件对所得信息进行处理,缩短了测量的时间,而且节省了成本,增强了测量的实时性,并提高了测量的精度,使其达到了厘米级别,成为矿山测绘中的主要手段,占据了矿山测量技术中的主导地位。正因为GPS-RTK 技术的数据反馈时间短,节省人力与物力的特点,极大地拓宽GPS—RTK技术对测量环境的适应范围,提高了测量的作业效率,降低成本,提高利润。在矿山测量中,GPS—RTK技术的实时性使其能够在测量现场进行数据的及时校核,做到有情况及时报告,有错我及时改正,这是传统的测量技术无法提供的。另一个重要特点是在采用GPS—RTK技术,基准站与流动站之间无需通视,可以进行远距离测量;若设立多个流动站同时进行工作,能进一步提高测量的效率。完成基站设置后,一个流动站可以由一个人操作即可,大大提高了效率。实践证明GPS-RTK的精度取决于GPS系统、RTK设备、测量环境、用户的使用水平和采用的方法,若是严格按照规范操作,保证测量质量完全没有问题。 
  三、GPS—RTK技术在矿山测绘中应用种类 
  1、建立矿山控制网 
  使用GPS技术对矿山测绘前,可以通过收集周边测量资料,收集达到精度要求的已知点,埋设矿山控制点,通过静态观测,通过基线解算布设矿山控制网,为矿山的建设提供准确,方便的测绘基础资料,使测绘过程方便快捷,且降低了测绘过程的工作强度与资金消耗,是矿山建设必不可少的组成部分。 
  2、监测矿山的地面变形 
  矿山开采因为具有其不断变化的特点,必须对其进行实时或周期监测。因为矿产资源的开采会影响到工程所在地的地上和周边部分,导致矿山的地面或山体出现变形,所以会影响到矿区的生产安全。而矿山开场过程中,安全是各项生产指标中的重中之重,利用GPS-RTK技术监测矿山的变形情况,能够达到实时快速的解决问题,及时发现矿山地面的变形,并对形变量及发展势头进行准确的评估,确保开采工作的安全进行,为经济建设保驾护航。将GPS-RTK技术应用到矿山地面垂直位移与山体水平位移的监测过程中,得到监测点水平位移与垂直位移数据的精度能够很好地满足矿山测绘对测量精度的要求。 GPS-RTK技术的作业效率很高,测量信号较好的地形地势下,一个基准站可以完成5Km半径范围内的监测任务,相比传统测量技术方法,缩减了传统测量中测量仪器的搬动次数,做导线,做控制点等繁琐工作,而且只需一个人即可完成全部测量工作,作业速度快,测量精度高,减少误差累计,大大的节省了外部作业费用,提高了作业效率。对于没有基准点或者基准点被破坏等造成的控制点数量不足的地区,以及由于地形复杂,地物障碍较多通视较差的地方,造成的通讯困难地区,使用GPS-RTK技术都能快速,高精准的定位。 
  3、矿区地理信息的管理和采集,矿区土地复垦开发和生态环境综合治理,矿区储量和开采监测,矿区规划建设等,测绘工作者需要不断的对矿区的地形网进行补测,修测,并绘制专用地籍图,规划地形图等,而GPS-RTK技术大大缩减了这些工作的时间,提高了工作效率。 
  四、GPS-RTK技术在矿山测量中的工作流程 
  1、内业准备,内容:收集工程项目名称,收集与设置参数,设置基准站与流动站的数据采样速率,高度截止角,如果没有转换参数,也可收集至少4个点的80及84坐标,做工地校正。如果是矿区放界,每个矿区拐点坐标输入到手薄里。 
  2、安装基准站,安装基准站可以安装在精确坐标的已知点处,也可以安装在条件较好的未知点处。基准站安装首选点是测区中央区域。应该选择地势高,通视无遮挡,电台覆盖良好的区域。 
  3、GPS-RTK数据采集,应对已知的控制点进行全面检查,确保我破损和移动后,方可进行流动站采集地形地物点,勘探坑道,勘探线破面,勘探工程点的放样作业。 
  结语:通过对GPS-RTK测量技术的原理,特点及在矿山测量中的应用,可以看出这一技术已经成为矿山测量中首选的手段,我相信随着科学技术的不断发展,这一技术会不断完善,必将成为各行业基础建设中测量的首要地位。 
  参考文献: 
 
 [1]王刚GPS—RTK技术在矿山测量中的应用研究[J].煤矿现代化,2011 
  [2]李东红.RTK(GPS)定位技术在矿山测量中的应用[J].科技信息,2011