浅谈GPSRTK测量技术在采矿地面沉陷中应用的优点
浅谈GPSRTK测量技术在采矿地面沉陷中应用的优点 摘要：谷家台铁矿是大水矿山，水文地质条件和矿岩构 造复杂，局部区域稳固性差，经过实践摸索确定了上盘灰岩 硐室注浆覆盖的矿床治水方案，在钻机探水过程中岩层地下 水势必流出，导致地下水水位下降，从而影响地表稳定性。为了验证RTK技术在地面沉陷测量中的精度和优点，结合地 表移动观测数据，通过对比总结出RTK使用应采取的措施， 以利于在确保工程精度的前提下，减轻劳动强度并提高工作 效率。
中图分类号：TM930 文献标识码：A 文章编号：1672-3791 （2012）08（c）-0210-01 全球定位系统（GPS）是由美国研制的导航、授时和定 位系统，实时动态测量（RTK）定位技术是基于载波相位观 测值的实时动态定位技术，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。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，实时地解算整周模糊度未知 数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。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。
1 RTK技术在测量中的应用 1.1 GPS坐标系统及转换参数根据RTK的原理，基准站和流动站采集的都为世界大地 坐标系1984（WGS1984）坐标，由美国国防部在与WGS72相关 的精密星历NSWC 9Z-2基础上，采用1980大地参考数和 BIH1984.0系统定向所建立的一种地心坐标系。基准站以 WGS84坐标作为起始值实时地计算点位误差并由电台发射出 去，流动站通过电台同步接收信息数据，条件满足后可达到 固定解，流动站就可得到高精度的相对于基准站的WGS84三 维坐标，保证了基准站与流动站之间的测量精度，在参数设 置上采用七参数设置（三维平移向量、三维旋转值和一个尺 度因子）。
1.2 RTK测量准备和可靠性试验 矿区范围内布设控制点10个，要求控制点周围应视野开 阔，截止高度角应超过15，周围无信号反射物，以减少多路 径干扰，并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰。利用拓 普康GPT-3005N全站仪布设了一条10个点的图根导线，由已 知点测量出平面坐标，并对10个点进行水准联测，计算出高 程值。GPS仪器选用中海达V30，RTK测量10个点位坐标，采 用三脚架对中，每点观测得到的10次有效的数据进行平均， 作为该点的坐标值。符合到已知点上，把WGS84坐标系统和 已知点北京54坐标系统进行转换，得到坐标值两者进行对比 如表1所示。
水平位移（cm）分别为1.3、1.7、1.5、1.5、 2.1、2.4、 1.4、1.7、2.1、1.5，高程变化（cm）分别为0.3、-1.6、-1.3、0、-1.5、-1.5、-2、-0.5、-2.2、-2.6。可以看到 最大平面较差2.4cm，最小平面较差1.3cm，高程最大较差 2.6cm，高程最小较差0cm，平面和高程精度都在《规范》允 许范围内。
2 GPS-RTK测量在地面沉陷中应用的优点 （1）RTK测绘功能强大，RTK可胜任各种测绘内、外业 工作，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。
（2）RTK技术与传统测量相比，RTK技术受通视条件、 气候环境、季节等因素的影响较小，从传统测量来看只要满 足RTK的“电磁波通视”和对天通视基本工作条件，它就能 进行快速的高精度定位作业。
（3）定位精度高，操作简便、处理数据能力强，没有 误差积累。不同于全站仪等仪器多次搬站后，存在误差累积 的状况，RTK只要在一定的作业范围内，平面精度和高程精 度都能达到厘米级。
（4）作业效率高，作业自动化、集成化程度高，高质 量的RTK设站一次即可完成4km半径左右的测区范围，大大减 少了传统测量所需的控制点数量，还具有测量人员少、速度 快、精度高等特点，能够极大地提高工作效率。
综上所述，GPS系统的特点是高精度、全天候、高效率、 多功能、应用广泛等，RTK技术还有很大发展空间，在实际 测量过程中有很多优秀方面，很大程度上满足了降低作业强度，提高了工作效率，同时也克服了传统测量方法的不足。
在科学技术飞速发展的今天，RTK技术给测绘工作带来了革 命性的变化，它改变了传统的测量模式，它能够完成厘米级 定位精度。由对照结果分析表明，RTK应用于采矿导致的地 面沉陷观测具有很高的准确性和可靠性，不断完善RTK技术， 寻求先进的作业方式，才能够更好的服务于矿山测量。
参考文献 [1] 全球定位系统（GPS）测量规范，GB/T18314-2001[S]. [2] 徐绍铨，等.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大 学出版社，2008.