(GPS)RTK技术在现代矿山测量中的应用
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(GPS)RTK技术在现代矿山测量中的应用
随着社会进步，现代矿山测量工作重要性日益显现，矿山测量工作者的任务也在加重。测量新技术RTK定位技术在矿山测量多方面的应用将极大地提高测量工作效率和成果的可靠性，随着其技术的不断成熟，具有很大的技术推广价值。
RTK定位技术简介：
实时动态测量（RTK）RealTimeKinematic 定位技术是基于载波相位观测值的实时动态GPS定位技术，它是GPS测量技术发展中的一个新突破，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。
RTK技术优点：
作业效率高：在一般的地形地势下，高品质的RTK设站一次即可测完4km半径的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了劳动效率。
定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累：只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内（一般为4km），RTK的平面精度和高程精度都能够达到厘米级。RTK技术当前的测量精度：平面10mm+2ppm；高程20mm+2ppm。
降低了作业条件要求：RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”。因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来由于地形复杂，地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本工作条件，它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大：RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，使辅助测量工作极大减少，减少人为误差，保证了作业精度。
操作简便、容易使用，数据处理能力强：只要在设站时进行简单的设置，就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。手簿软件的使用方面都比较简单易学。
RTK定位技术在矿山测量中的应用
在矿区地形图和地籍图测绘中的应用、矿区地理信息的采集和管理、矿区储量管理和开采监督、矿区土地复垦开发和生态环境治理、矿区规划建设等都离不开大量的图纸测绘工作，而且由于社会发展快，矿区地表变化日新月异，为了能给决策层提供准确的信息，必然对图纸的现实性要求高。矿山测量工作者需要不断地对矿区地形图进行补测和修测并测绘大量的专用地籍图、规划地形图，而RTK的技术特点给我们的测图工作带来很大的便捷，与传统测量手段相比大大减小了工作量，提高了工作效率。
结合上述RTK技术特点和实际应用体会，补充说明一下其在测图工作中的便利。
减少了人员投入：RTK测图只需要2-3人便可完成，且作业效率和精度大大提高，出错率减少。基准站安置好以后在仪器有效作业半径内不需迁站。
在控制点上安置好基准站以后，便可用流动站测量，无需再布设测图图根点进行图根控制测量了。
在建筑物密集区，用RTK测设图根控制点配合全站仪进行测图，会大大提高测图精度和速度。
GPS技术近年来被广泛应用于矿区开採损害监测和变形观测中，主要有两种方式：周期性观测和基准站连续运行监测方式。由于连续运行监测方式需要每个监测点上都固定一台GPS双频接收机，系统运行成本太高，在矿山没有应用推广价值。目前主要采用设立观测站进行周期性观测的方式。RTK的应用主要是测量各个观测点的两维坐标，从而得到测点的水平移动变形数据。
RTK的不足及其解决办法
受卫星状况限制。当卫星系统位置对美国是最佳的时候，世界上有些国家在某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖，容易产生假值。另外，在高山峡谷深处及密集森林区，卫星信号被遮挡时间较长，使一天中可作业时间受限制。产生假值问题采用RTK测量成果的品质控制方法可以发现。作业时间受限制可由选择作业时间来解决。
天空环境影响：白天中午，受电离层干扰大，共用卫星数少，常接受不到5颗卫星，因而初始化时间长甚至不能初始化，也就无法进行观测。我们做过实验，在同样的条件和同样的地点上进行RTK测量，上午11点之前和下午3点30分之后，RTK测量结果准而快，而中午时分，很难进行RTK测量。可见选择作业时间段的重要性。
数据链传输受干扰和限制、作业半径比标称距离小的问题：RTK数据链传输容易受到障碍物如高大山体、高大建筑物和各种高频信号源的干扰，在传输过程中衰减严重，严重影响外业精度和作业半径。在地形起伏高差较大的山区和城
镇密楼区数据链传输信号受到限制。另外，当RTK作业半径超过一定距离（一般为几公里，每种机型在不同的环境又各不相同）时，测量结果误差超限，所以RTK实际作业有效半径比其标称半径要小很多，工程实践和专门研究都予以证明，RTK确定整周模糊度的可靠性最高位95%，RTK比静态GPS还多出一些误差因素，如数据链传输误差等。因此，和GPS静态测量相比，RTK测量更容易出错，必须进行品质控制。
品质控制的主要方法有：
A、已知点检核比较法：即在布测控制网时用静态GPS或全站仪多测出一些控制点，然后用RTK测出这些控制点的坐标进行比较检核，发现问题及时采取措施改正。
B、重测比较法：每次初始化成功后，先重测1-2个已测过的RTK点或高精度控制点，确认无误后才进行RTK测量。
C、电台变频实时检测法：在测区内建立两个以上的基准站，每个基准站采用不同的频率发送改正数据，流动站用变频开关选择性地分别接收每个基准站的改正数据从而得到两个以上解算结果，比较这些结果就可判断其品质高低。
以上方法中，最可靠的是已知点检核比较法，但控制点的数量总是有限的，所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果，电台变频实时检测法的实时性较好，但它需具备一定的仪器条件。
结束语：
实践证明（GPS）RTK测量技术给现代矿山测量带来了重大的技术手段变革，极大地方便了矿山测量工作者的日常工作，随着其技术的不断进步，必将给矿山测量带来更大的便利，其在矿山测量中的应用领域将更为广泛。
