GPS RTK技術(shù)在采礦權(quán)范圍勘測定界中的應(yīng)用-測繪工程論文

摘要：本文論述了GPS RTK技術(shù)的原理和工作方法以及在采礦權(quán)范圍勘測定界中方便、準確、快捷的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：勘測定界；GPS RTK技術(shù)；界址點；測量定位
1、概述
RTK技術(shù)，是GPS 測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的結(jié)合，是GPS 測量技術(shù)中的一個新突破。文章闡述了RTK的含義、系統(tǒng)的組成以及其在測量領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，并結(jié)合實際舉例其在采礦權(quán)范圍勘測定界中的應(yīng)用。
2、GPS原理及組成
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning system)簡稱GPS系統(tǒng)，是美國國防部歷時二十年，耗資200多億美元建立起來的可以全天候高精度的定位系統(tǒng)，目前共有二十四顆衛(wèi)星，其中21顆工作衛(wèi)星，3顆在軌備用衛(wèi)星。GPS技術(shù)在發(fā)展20余年后，已經(jīng)從最初的靜態(tài)測量后處理作業(yè)模式發(fā)展到實時動態(tài)作業(yè)模式。常規(guī)的GPS測量方法，如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而GPS RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態(tài)實時差分(Real－time kinematics)方法，即GPS RTK，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。
GPS系統(tǒng)由以下3部分組成：
（1）、GPS信號接收系統(tǒng)?？煞譃殡p頻接收機與單頻接收機。
（2）、數(shù)據(jù)實時傳輸系統(tǒng)。利用數(shù)據(jù)實時傳輸系統(tǒng)，流動站可以隨時調(diào)閱基準站的工作狀態(tài)和高設(shè)站信息。這對于保證成果質(zhì)量和排除觀測中出現(xiàn)的問題十分有利。
（3）、數(shù)據(jù)實時處理系統(tǒng)。目前數(shù)據(jù)實時處理系統(tǒng)已發(fā)展成為多功能的完整系統(tǒng)。所以能成功地用于實際作業(yè)中。
RTK是GPS定位發(fā)展到現(xiàn)在的最新技術(shù)，實時處理能達到cm級精度(1.2cm±2ppm·D)，完全滿足礦山勘測定界點坐標對鄰近圖根點位中誤差不超過10cm的精度要求。RTK 測量技術(shù)除具有GPS 測量的優(yōu)點外，同時具有觀測時間短，能實現(xiàn)坐標實時解算的優(yōu)點，因此可以提高生產(chǎn)效率。
3、采礦權(quán)范圍勘測定界的目的
采礦權(quán)范圍是登記管理機關(guān)依法劃定的可供開采礦產(chǎn)資源范圍、井巷工程設(shè)施或露天剝離等開采工程分布范圍的立體空間。我省采礦權(quán)實地核查結(jié)果反映出一些礦山的采礦范圍與采礦許可證登記范圍不一致，暴露出采礦權(quán)管理中存在的嚴重問題。為此，開展采礦權(quán)范圍勘測定界工作，實行采礦權(quán)精細化管理，對于強化礦產(chǎn)資源開采的監(jiān)督檢查是十分必要的，對于預(yù)防和減少因無證、越界開采而發(fā)生礦山安全生產(chǎn)事故，導(dǎo)致國土資源部及其相關(guān)工作人員被行政問責也是十分必要的。
4、作業(yè)方案及流程
本次作業(yè)采用GPS定位觀測辦法進行，根據(jù)原有的礦區(qū)范圍界址點坐標，實地進行測量定位工作，同時又利用GPS定位測點成果對原有資料進行檢核。
本次礦山界址點的GPS RTK外業(yè)觀測方法，采用一臺接收機在已知點放站作為固定站，使用RTK移動站定位、放樣時，按以下步驟進行：
（1）建立工作項目和坐標系統(tǒng)管理。選擇好參考橢球及橢球參數(shù)輸入，選擇、輸入投影帶等。
（2）移動站電臺頻率的選擇。根據(jù)本地區(qū)無線電頻率，選擇一種理想的頻率，移動站和基準站必須使用同一頻率。
（3）有關(guān)坐標的輸入。將礦區(qū)界址坐標以及其他控制點的坐標輸入到建立的工作項目中作為定位放樣及檢查使用。
（4）從測量菜單中選擇RTK測量形式，并進行初始化，當初始化完成后，可以啟動RTK，進行測量工作。
（5）定位放樣。從測量手簿中調(diào)出工程項目中需放樣點的坐標，手簿屏幕上顯示放樣點的位置距移動站的距離和方位，這樣背著GPS接收機，它會提醒你走到要放樣點的位置，既迅速又方便，當移動站標桿正對放樣點位置時，手簿發(fā)出“嘟、嘀……”的提示聲。表明該點放樣定位成功。然后挖坑埋設(shè)界樁，在埋設(shè)時，不斷進行定位糾正界樁的位置直到達到誤差范圍要求。
5、質(zhì)量控制
為了保證工期和定位點的成果質(zhì)量，采用了以下方法：
（1）、已知點檢核比較法。首先對已有的控制點進行檢測，用GPS RTK測出這些控制點的坐標進行比較檢核，進而判斷測量精度的高低。
（2）、重測比較法。每次初始化成功后，先重測1－2個已定位過的點，確認無誤后才進行GPS RTK定界測量。
6、GPS RTK的優(yōu)點
（1）、測量成果精度可靠
首先在成果質(zhì)量的精度上遠遠高于傳統(tǒng)的測量精度，只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)，RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級，點位精度可優(yōu)于2.5CM。
（2）、勞動效率高
采用GPS RTK定位測量技術(shù)大幅度的縮短了工期，使用GPS定位測量技術(shù)可以縮短工期、保證成果質(zhì)量，作業(yè)人員勞動強度大大降低，而且在成本消耗方面大大降低。
（3）、降低了作業(yè)條件要求
RTK技術(shù)不要求兩點間滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”，因此，和傳統(tǒng)測量相比，RTK技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小。
（4）、RTK作業(yè)自動化、集成化程度高，測繪功能強大
RTK可勝任各種測繪內(nèi)、外業(yè)。流動站利用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預(yù)便可自動實現(xiàn)多種測繪功能，使輔助測量工作極大減少，減少人為誤差，保證了作業(yè)精度。
（5）、操作簡便，容易使用，數(shù)據(jù)處理能力強
只要在設(shè)站時進行簡單的設(shè)置，就可以邊走邊獲得測量結(jié)果坐標或進行坐標放樣。數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強，能方便快捷地與計算機、其它測量儀器通信。
RTK在進行測量時，主要注意事項是基準站選擇要在比較中心、位置空曠開闊的至高點上，且周圍無磁場的影響，這樣流動站接收的信號好。并把觀測成果與首級控制成果進行整體平差，這樣動態(tài)觀測經(jīng)平差后的精度就較高。
7、結(jié)語
本次礦山勘測定界通過勘測定界測量，從根本上解決了個別礦區(qū)存在的界限不清、礦界糾紛、相互遮掩的問題，使全省礦山企業(yè)的規(guī)范管理邁上了一個新的臺階。