GPS-RTK技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用研究(1)

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1、GPS-RTK技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用研究【摘要】GPS-RTK技術(shù)是GPS定位技術(shù)發(fā)展的一個重要突破，該技術(shù)由于其獨特的優(yōu)勢而應(yīng)用廣泛，尤其是在礦山測量屮采用GPS-RTK技術(shù)具冇效率高、精度高以及受外界條件影響小等特點。在本文中，筆者就GPS-RTK技術(shù)的基木原理、在礦山測量中的作業(yè)流程以及定位精度分析等方面展開了針對GPS-RTK技術(shù)在礦山測量屮的應(yīng)用的相關(guān)研究。【關(guān)鍵詞】GPS-RTK技術(shù)；GPS定位技術(shù)；礦山測量；定位精度1.前言GPS定位技術(shù)以其測量精度高、測量速度快、測量成木低以及操作簡單等優(yōu)勢而

2、應(yīng)用于大地控制測量中，具體可以分為靜態(tài)定位技術(shù)、實時動態(tài)定位技術(shù)(GPS-RTK).廣域差分技術(shù)、全球動態(tài)定位技術(shù)等幾種。隨著經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的步伐加快，我國對煤炭資源的需求量增長速度驚人，使得礦區(qū)建設(shè)向山區(qū)發(fā)展，但是山區(qū)地形地貌復(fù)雜，利用傳統(tǒng)測量技術(shù)對礦山測量難以進行。在礦山測量中采用GPS-RTK技術(shù)具有不僅工作效率高，受外界條件影響小等特點，同吋也能獲得較高的測量精度高，采用這種實時動態(tài)定位技術(shù)對礦山進行礦區(qū)控制點加密、工程作業(yè)調(diào)度,地質(zhì)填圖等方而的工作優(yōu)勢明顯。2.GPS-RTK技術(shù)2.1GPS-RTK系

3、統(tǒng)原理GPS-RTK測量技術(shù)基于載波相位觀測，是一種實時差分GPS測量技術(shù)。GPS-RTK測量技術(shù)原理圖如圖1所示，其工作的基木原理為：基準(zhǔn)站建在已知或未知點上，在基準(zhǔn)站上安置一臺GPS接收機，基準(zhǔn)站對持續(xù)測量所冇可見GPS衛(wèi)星，并將接收到的衛(wèi)星信號通過無線通信網(wǎng)實吋發(fā)給用戶觀測站，用戶接收機將接收到的衛(wèi)星信號和收到基準(zhǔn)站信號實時聯(lián)合解算求得基準(zhǔn)站和流動站間坐標(biāo)增量(基線向量)，計算精度可達(dá)到厘米級的數(shù)量級，站間距30公里平而精度1-2厘米。移動站圖1GPS-RTK測量技術(shù)原理圖2.2GPS-RTK測量系統(tǒng)構(gòu)

4、成RTK測量系統(tǒng)的主要構(gòu)成如表1所示。表1RTK測量系統(tǒng)的主要構(gòu)成耍素構(gòu)成要素要素的具體作用GPS接收設(shè)備在測最系統(tǒng)的基準(zhǔn)站和用戶站上分別設(shè)置雙頻GPS接收機。雙頻可獲得具冇較高精確度的觀測值，冇利于快速準(zhǔn)確地解算整周未知數(shù)。對于多個用戶共同使用同一基準(zhǔn)站的情況，雙頻GPS接收機的采樣率由采用率最高的用戶接收機決定。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備由基準(zhǔn)站的無線電發(fā)射臺與用戶站的接收機組成，在選擇數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備頻率和功率吋應(yīng)參考用戶站與基準(zhǔn)站的距離、現(xiàn)場環(huán)境質(zhì)量以及數(shù)據(jù)的傳輸速度。軟件系統(tǒng)支持實時動態(tài)測雖的軟件系統(tǒng)的質(zhì)

5、雖和功能對于保障實時動態(tài)測量的可行性具有極為重要的意義，同時還能決定測量結(jié)果的可靠性和精確性，其突岀功能是能夠快速解算整周未知數(shù)和選擇快速靜態(tài)、準(zhǔn)動態(tài)、和實時動態(tài)等作業(yè)模式，最終按照測量要求完成對解算結(jié)果的質(zhì)量分析。2.3GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)點與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比較，GPS-RTK測量技術(shù)主要具冇如下幾個方面的優(yōu)勢:（1）受環(huán)境影響小。傳統(tǒng)測量外業(yè)的測量速度以及測量結(jié)果的精度受地形、氣候、季節(jié)等環(huán)境因素的影響較大，在條件惡劣（如能見度低，通視條件差）的情況卜?甚至無法順利進行測量過程，而GPS-RTK技術(shù)受環(huán)

6、境影響較小，即使在條件較差的情況下也能獲得很好的測量精度；（2）定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠。采用GPS-RTK技術(shù)進行測量工作，對于地形復(fù)雜、或者沒有已知基準(zhǔn)點（或基準(zhǔn)點被破壞）等的情況下能快速的完成定位工作，定位測站間無需通視，定位精度高；（3）綜合測繪能力強。GPS-RTK測量技術(shù)可勝任各種測量內(nèi)、外業(yè)工作，通過內(nèi)置的軟件系統(tǒng)，流動站可實現(xiàn)在無人操作的情況下進行整周未知數(shù)的動態(tài)初始化解算操作，并且利用系統(tǒng)完成作業(yè)精度的自動控制和記錄，具冇很高的作業(yè)集成度，容易實現(xiàn)測量作業(yè)的自動化；（4）測量操作簡便。GPS

7、-RTK測量技術(shù)對作業(yè)條件要求不高，與各種測量儀器如計算機、全站儀等之間的數(shù)拯傳輸方便快捷；（5）作業(yè)人員少，經(jīng)濟效益好。在GPS-RTK測量技術(shù)屮單人即可操作GPS接收機，在接受信號后很短時間內(nèi)（1-2秒）即可獲得待測點的坐標(biāo)，外業(yè)工作效率高，內(nèi)業(yè)便于計算機處理具冇很好的經(jīng)濟效益。3.GPS-RTK技術(shù)在礦山測量中的流程2.1內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備采用GPS-RTK技術(shù)進行礦山測量工作，首先應(yīng)做好待測區(qū)域的踏勘工作，內(nèi)業(yè)的準(zhǔn)備工作主要包扌舌設(shè)定工程名稱、設(shè)置參數(shù)等：（1）根據(jù)測量工作的實際情況設(shè)定工程名稱；（2）進行相關(guān)

8、參數(shù)設(shè)置。一般情況下將基準(zhǔn)站以及流動站的數(shù)據(jù)采樣率分別設(shè)置為4-5s和l-2s較為合理，并設(shè)置高度截止角為10度適宜；（3）對于已知坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的情況需將其輸入手簿，此外還需在進行工程放樣過程之前輸入每個放樣點的相關(guān)參數(shù)設(shè)計坐標(biāo)和線路方位角，以便達(dá)到準(zhǔn)確放樣的目的。3.2求定測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)礦山測量是在北京坐標(biāo)系或獨立坐標(biāo)系上進行的，這就存在WGS-84坐標(biāo)與北京坐標(biāo)系或獨立坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題。由于R