第一篇：GPS―RTK技術在礦山測量中的應用與研究

GPS―RTK技術在礦山測量中的應用與研究

[摘 要]本文簡要介紹了GPS―RTK技術基本原理及構成，闡述了GPS―RTK技術在礦山測量中的應用，分析了GPS―RTK技術具體應用中的優勢和優點，并就RTK技?g在實際應用中遇到的問題提出有益的見解。

[關鍵詞]GPS；礦山測量；研究

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）29-0116-01

在平原礦區的測量工作中，由于地面情況簡單，使用常規測量儀器對礦區范圍內的各種構筑物、地界、三下采煤觀測、放樣施上等進行施測是比較容易的。但隨著社會經濟的發展，國家建設對煤炭資源的消耗量日益增加，導致煤炭資源被大量開采，現已接近貧乏，這使得礦區建設不得不向深部發展，山區地形地貌復雜以及礦區范圍內的各種沉陷造成地面測量控制點破壞、控制點不通視等實際情況，傳統的測量技術使得測量效率和精度都得不到保障，因此，有必要尋求一種快速高效的測量手段以適應山區礦山建設的發展。GPS―RTK系統原理及構成1.1 基本原理

RTK測量技術，是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS（RTDGPS）測量技術。實時動態測量的基本原理是在基準站上安置一臺GPS接收機，對所有可見GPS衛星進行連續地觀測，并將其觀測數據通過無線電傳輸設備，實時地發送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時，通過無線電傳輸設備，接收基準站傳輸的觀測數據，然后根據相對定位的原理，實時地計算并顯示用戶站的三維坐標，其精度可達到厘米級。這樣通過實時計算的定位結果，便可監測基準站與用戶站觀測結果的質量和解算結果的收斂情況，從而可實時地判定解算結果是否成功，以減少冗余觀測，縮短觀測時間。

1.2 RTK測量系統的構成

RTK測量系統主要由GPS接收設備、數據傳輸系統和軟件系統構成。

1.2.1 GPS接收設備

由于雙頻觀測值不僅精度高，而且有利于快速準確地解算整周未知數，所以在基準站和用戶站上都設置雙頻GPS接收機。當基準站為多個用戶服務時，則接收機的采樣率應與用戶接收機的最高采樣率相一致。

1.2.2 數據傳輸設備

數據傳輸設備也稱數據鏈，由基準站的無線電發射電臺與用戶設備的接收機組成，其頻率和功率的選擇主要取決于用戶站與基準站的距離、環境質量以及數據的傳輸速度。GPS技術在礦山測量中的作業流程

2.1 內業準備

在實施GPS外業測量前，應事先對測區進行踏勘，根據礦山測量的特點完成內業的準備工作，主要包括以下幾個方面的內容：

（1）根據工程項目，設定工程名稱；

（2）參數設置：基準站的數據采樣率一般為4～5S，流動站的數據采樣率一般為1～2S，高度截止角通常設定為10度。

（3）若已知坐標轉換參數，則輸入手簿。

（4）實施工程放樣前，內業輸入每個放樣點的設計坐標、線路方位角，以便野外實時、準確放樣。

2.2 基準站的安置

為保證觀測的精度和提高工作效率，基準站的安置應滿足下列條件。

（1）基準站可設立在精確坐標的已知點上，也可設立在條件較好的未知點上；

（2）基準站安置應選擇在地勢較高、通視無遮擋、電臺有良好覆蓋區域的地方，首選是測區中央地區。

（3）為防止多路徑效應和數據鏈的丟失，基準站200米范圍內應無高壓電線、電視差轉臺、無線電發射臺等干擾源，周圍應無GPS信號反射源。

（4）基準站電臺的天線應架設在GPS接收機主機的北方。因為南北極附近是衛星的空洞區。

2.3 GPS―RTK施測及放樣

在測區首級控制的基礎上，利用點校正方法，求解坐標系統轉換參數；選擇對天通視較好，四周無各種強電磁干擾源的地方設置基準站。當測區可見GPS衛星數在5顆以上、PDOP值小于6時，一般只需5～15秒就可完成初始化而得到固定解。每臺移動站只需一人即可進行測量作業，每次開始作業應對已知控制點進行檢查，確保系統無誤后，應用GPS電子手簿即可進行地形地物點、勘探坑道的采集或勘探線剖面、勘探工程點的放樣作業，每點采集記錄時間約1～10秒。實時動態RTK數據處理相對簡單，外業測量采集的實測坐標通過手簿的數據傳輸系統，直接下載到計算機內。如在勘探線上加放點和測點，依據GPS電子手簿顯示的定線導航數據同樣能使你快速上線。利用GPS-RTK放樣，無需對講機傳遞導航數據和方向，GPS電子手簿導航畫面讓你輕松快速上點、上線，極大提高了工作效率，減輕了測量人員的工作強度。RTK技術的優點

（1）具有實時性，這是一般的測量設備所不具備的，而且放樣精度能達到厘米級別。

（2）RTK測量作業效率高。根據有關資料對比分析，GPS―RTK測量作業效率是傳統導線測量的2～4倍。GPS―RTK的人力和沒備的投入都比較少，常規測量手段需要的人力和設備的投入是GPS―RTK測繪手段的3倍左右。

（3）GPS―RTK測量成果在野外觀測時是實時提供的，岡此能在現場進行校核數據，這是傳統測量所不能及的。

（4）GPS―RTK測量的關鍵技術之一是快速解算載波的整周未知數，達到了快速，高精度，而且即使遇到障礙物失鎖也可在重新捕獲衛星并在數分鐘后繼續測量的技術前沿。RTK技術存在的問題與對策

4.1 GPS―RTK測量技術的不足

雖然RTK技術在礦山測量中有較廣闊的應用前景，但是由于礦區環境較復雜，所以存在一些不利于RTK作業的因素，如山谷、森林大面積水域、高壓線等。通過實際的應用，筆者發現RTK技術在礦山測量中的一些問題：

（1）由于各觀測值都是獨立觀測的，因此，在開始觀測前、觀測一段時間、觀測結束前或儀器失鎖后都要聯測已知點進行比對才能檢查儀器是否處于正常狀態，觀測的數據是否可靠。

（2）在山谷深處、密集高樓林立區等，RTK技術的使用將受到限制。

（3）我國在有些地區的高程異常圖，特別是山區，存在較大誤差，個別地區甚至還是空白，這就使得將GPS大地高程轉換為正常高程的工作變得相對困難，精度也不均勻。

（4）由于衛星高度截止角大小不當，在測量過程中，有時會出現在某個時間段或區域內解算時間較長，甚至無法獲取固定雙差解。

（5）外業作業時，需要多塊大容量電池、電瓶電力供應才能保證連續作、世以保證效率。

4.2 GPS―RTK測量中的注意事項

（1）為了保證精度，作業過程中移動站和基站間的距離盡量不要超過10km，因為GPS―RTK在測量過程中將有誤差來源，如多路徑效應、點位對中誤差等。

（2）由于外業測量得最終目的是內業成圖.如果測量點較多的話，為了成圖的精確性，在外業測量時還需要進行草圖繪制。

（3）為了獲得較高的高程定位精度，應盡量與測區均勻分布的控制點聯測，以求得較精確的高程轉換參數。結論

從前面的敘述可知，與傳統的觀測方法比較，RTK技術具有集成化、自動化高的特點，適應礦區動態測量和經常化的要求，因此，GPS―RTK在礦山T程測量上具有很大的發展前景。

（1）GPS―RTK作業精度高且不受環境和距離的限制，在地形條件困難地區、局部重點工程地區等施測也很方便。

（2）GPS―RTK能實時地得出所在位置的空間i維坐標，這將徹底改變礦山測量的模式。

（3）只要我們科?W設計、精心施測，GPS―RTK完全可以滿足礦區控制網的布設和礦區變形監測的要求。

參考文獻

[1] Dini03電子水準儀說明書[M].北京：北京麥格天?|科技發展有限公司.2012

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第二篇：GPS—RTK技術在礦山測量中的應用及優缺點

GPS—RTK技術在礦山測量中的應用及優缺點

摘要：文章簡要介紹了GPS—RTK技術基本原理及構成，闡述了GPS—RTK技術在礦山測量中的應用，分析了GPS—RTK技術具體應用中的優勢和缺點，并就RTK技術在實際應用中遇到的問題提出相關的見解。

關鍵詞：衛星；GPSRTK；動態定位；礦山測量

實時動態(RTK)定位技術是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS技術，它是GPS測量技術lGPS—RTK系統原理及構成發展的一個新突破，在礦山中的應用極為廣泛，主要11基本原理用于礦區地形測量、爆破工程測量，采剝礦巖量驗實時動態(RTK)定位系統由基準站、流動站和收、排土場和尾礦壩測量、鉆孔、剖面點、探槽、取樣數據鏈組成，建立無線數據通訊是實時動態測量的鉆孔、技術境界的標定和地質點的坐標放樣與求測、保證，其原理是取點位精度較高的首級控制點作為地質填圖等。20008年在白云鐵礦東采場1544基準點，安置一臺接收機作為參考站，對衛星進行連8m清掃平臺和主采場166i續觀測，流動站上的接收機在接收衛星信號的同時，1482n清掃平臺，全長60000余米勘探線的施工放樣工作；東采場鉆孔孔位通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數據，流的測量和靠界驗收測量；以及2009年的排土場驗收動站上的計算機(手簿)根據相對定位的原理實時工作中都采用了RTK技術，測量1～2s，精度就可計算顯示出流動站的3維坐標和測量精度。這樣用以達到..1～3cm，且整個測量過程不需要通視，效率戶就可以實時監測待測點的數據觀測質量和基線解高，有著常規測量儀器不可比擬的優點。..算結果的收斂情況，根據待測點的精度指標，確定觀測時間，從而減少冗余觀測，提高工作效率。1．2RTK測量系統的構成

RTK測量系統主要由GPS接收設備、數據傳輸系統和軟件系統構成。

1．2．1GPS接收設備

在基準站和用戶站上，分別設置雙頻GPS接收機。由于雙頻觀測值不僅精度高，而且有利于快速準確的解算整周未知數。當基準站為多用戶服務時，其接收機的采樣率應與用戶接收機采用率最高的相一致。1．2．2數據傳輸設備

數據傳輸設備也稱數據鏈，由基準站的無線電發射臺與用戶站的接收機組成，其頻率和功率的選擇主要取決于用戶站與基準站的距離、環境質量、數據的傳輸速度。1．2．3軟件系統

支持實時動態測量的軟件系統的質量和功能，對于保障實時動態測量的可行性、測量結果的可靠性和精確性，具有決定性意義。這種軟件系統突出的功能是能夠快速解算整周未知數，選擇快速靜態、準動態、和實時動態等作業模式，實時完成對解算結 果的質量分析和評價。2 GPS技術在礦山測量中的作業流程 2．1內業準備工作

內業準備在實施GPS外業測量前，應事先對測區進行踏勘，根據礦山測量的特點完成內業的準備工作，主要包括以下幾個方面的內容：

(1)根據工程項目，設定工程名稱。

(2)參數設置。基準站的數據采樣率一般為4～5s，流動站的數據采樣率一般為1～2S，高度截止角通常設定為lO。(3)若已知坐標轉換參數，則輸人手簿。

(4)實施工程放樣。實施工程放樣前，內業輸入每個放樣點的設計坐標、線路方位角，以便野外實時準確放樣。2．2求定測區轉換參數

礦山測量是在WGS一84坐標系或獨立坐標系上進行的，這就存在WGS一84坐標與獨立坐標系的坐標轉換問題。由于RTK作業要求實時給出當地坐標，這使得坐標轉換工作非常重要。(1)對于較大型的測區事先測定轉換參數，在RTK作業時，直接輸入參數和基準站坐標。利用高等級控制點同一點的2種坐標求出的轉換參數。

(2)也可在RTK作業時臨時求得轉換參數。首先在對空視野開闊的地方設立基準站并采集單點定位WGS一84坐標，然后流動站聯測3個以上的高等級的控制點，求解坐標轉換參數。2．3基準站的安置(1)基準站可設立在精確坐標的已知點上，也可設立在條件較好的未知點上。

(2)基準站安置應選擇在地勢較高、通視無遮擋、電臺有良好覆蓋區域的地方，首選是測區中央地區。

(3)為防止多路徑效應和數據鏈的丟失，基準站200m范圍內應無高壓電線、電視差轉臺、無線電發射臺等干擾源，周圍應無GPS信號反射源。

2．4 GPS～RTK施測及放樣

在測區首級控制的基礎上，利用點校正方法，求解坐標系統轉換參數，選擇對天通視較好，四周無各種強電磁干擾源的地方設置基準站。當測區可見GPS衛星數在5顆以上，一般只需5～15s就可完成初始化而得到固定解J。每臺移動站只需一人即可進行測量作業，每次開始作業應對已知控制點進行檢查，確保系統無誤后，應用GPS電子手簿即可進行地形地物點、勘探線剖面、勘探工程點的放樣作業，每點采集記錄時間約1～10s。實時動態..RTK數據處理相對簡單，外業測量采集的實測坐標通過手簿的數據傳輸系統，直接下載到計算機內。可進行圖形編輯，也可經整理、分類、判斷形成文件后直接打印出來。在勘探工程點放樣上，RTK同樣能實時地提供導航數據，不僅可以使你快速找到點位，而且能提供定位精度。如在勘探線上加放點和測點，依據GPS電子手簿顯示的定線導航數據同樣能夠快速上線。利用GPS---RTK放樣，無需對講機傳遞導航數據和方向，GPS電子手簿導航畫面可以快速上點、上線，極大提高了工作效率，減輕了測量人員的工作強度。因此，RTK測量既可以實時提供點位坐標和高程，又可實時知道測量點位精度，能夠較大地提高工作效率。同時從測量結果來看，RTK測量點位精度可達厘米級，完全能夠滿足礦山測量的需要。3 RTK技術的測量速度

RTK技術的測量速度主要由初始化所需時間決定，初始化所需時間又由RTK技術差別、接收衛星的數量和質量、RTK數據鏈傳輸質量等因素決定，快速解算技術越先進，在一定的高度角下接收到的衛星數量越多、質量越好，RTK數據鏈傳輸質量越高，初始化所需時間就越短。在良好的環境條件下，RTK初始化所需時間一般為幾秒；不良環境條件下(尚滿足RTK基本工作條件)，技術先進的接收機也需要幾分鐘到十幾分鐘，而技術較差的接收機則很難完成初始化工作。我們目前使用的拓普康公司生產的HIPER雙頻RTK在良好的環境下，初始化所需時間為5S到.10min這取決于基線的長度和多路徑效應的強烈程度。在不良環境下，仍能較順利地進行RTK測量，主要是這種機型擁有先進的共同跟蹤專利技術和多路經抑制專利技術，即使測區內有一部份地方環境惡劣，其觀測值點位中誤差仍在±2．5cm以內。4 RTK技術的優點

(1)傳統測量外業容易受到地形、氣候、季節等諸多因素的影響，使測量精度、作業速度都受到很大限制，在能見度低，通視條件差的情況下，有些測量作業根本無法進行，而GPS—RTK技術解決了這個問題。在一般的地形地勢下，高質量的RTK設站一次即可測完5km半徑的測區，大大減少了傳統測量所需的控制點數量和測量儀器的“搬站”次數。

(2)定位精度高，數據安全可靠，沒有誤差積累，測站間無需通視。在沒有已知基準點或基準點被破壞而造成的控制點不足的地區和由于地形復雜、地物障礙而造成的通視困難地區都能快速的、高精度定位。

(3)綜合測繪能力強，作業集成度高，易實現自動化。可勝任各種測量內、外業工作。基準站能夠為不同用戶提供多項信息輸出，流動站利用內置軟件控制系統，在作業時無需人工干預便可進行整周未知數的動態初始化解算，使輔助測量工作盡可能減少，作業精度也自動控制和記錄，從而使自動化作業指揮系統的建立成為可能。

(4)操作簡便，對作業條件要求不高，數據傳輸、處理、存儲能力強，與計算機、全站儀等測量儀器通信方便。

(5)作業人員少，定位速度快，綜合效益高。GPS接收機僅需一個人操作，在待測點等待1～2S即可獲得該點的坐標，外業效率高，內業便于計算機處理，節省了時間和人力。5 RTK技術的缺點

雖然RTK技術在礦山測量中有較廣闊的應用前景，但經過工程實踐證明，GPS—RTK技術存在以下方面不足。(1)各觀測值都是獨立觀測的，儀器是否處于正常狀態，觀測的數據是否可靠?在開始觀測前、觀測一段時間、觀測結束前或儀器失鎖都要聯測已知點進行比對，以確定基準站和流動站參數是否設置正確，數據鏈通訊是否正常。

(2)受高程異常值問題的影響，RTK作業模式要求高程的轉換必須精確，但我國現有的高程異常圖在有些地區，尤其是山區，存在較大誤差，在有些地區還是空白，這就使得將GPS大地高程轉換至海拔高程的工作變得比較困難，精度也不均勻，影響 RTK的高程測量精度。(3)在測量過程中，有時會出現在某個時間段或區域內解算時間較長，有時甚至無法獲取固定雙差解，這時可適當提高高度截止角。

(4)不能達到1000％的可靠度，在穩定性方面不及全站儀，這是由于RTK較容易受衛星狀況、天氣狀況、數據鏈傳輸狀況影響的緣故。6結束語

在科學技術飛速發展的今天，GPS—RTK技術給測繪工作帶來了革命性的變化，它改變了傳統的測量模式，它能夠實時完成厘米級定位精度，在不通視的情況下遠距離測量坐標，它具有測量人員少、速度快、不需要同時觀測、精度高等特點，能夠極大地提高工作效率。但是它的作業方式是依賴于有足夠的衛星數、穩健的數據鏈等外界條件，在礦山測量中顯得很突出，有時會出現無法正常作業的情況，這就需要不斷完善GPS —RTK技術，尋求先進的作業方式，使RTK技術不斷成熟，才能夠更好的服務于礦山測量。參考文獻

余小龍，胡學奎．測繪通報GPS—RTK技術的優缺點及發展前景[M]．北京：中國地圖出版社(測繪出版社)，2007 [2]高成發． GPS測量[M]．北京：人民交通出版社．． 1994

第三篇：淺議GPS RTK技術在工程測量中的優點

淺議GPS RTK技術在工程測量中的優點的論文由代寫論文網提供搜集整理，筆者根據工作經驗講訴了GPS RTK技術在工程測量中應用的優點進行了探討，具有一定的參考價值。

GPS就是全球定位系統,它是隨著現代科學技術的迅速發展而建立起來的新一代緊密衛星導航定位系統。GPS代寫計算機碩士論文衛星定位測量是研究利用GPS系統解決大地測量問題的一項空間技術。隨著全球定位系統（GPS）技術的快速發展，RTK測量技術也日益成熟，RTK測量技術逐步在測繪中得到應用。通過RTK技術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實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑，它的出現為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業作業效率。

1、GPS RTK技術在工程測量中的應用

RTK（Real-time kinematic）實時動態差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法，以前的代寫計算機畢業論文靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而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實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑，它的出現為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業作業效率。

（1）控制測量

為滿足城市建成區和規劃區測繪的需要，代寫論文 城市控制網具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導線大多位于地面，隨著城市建設的飛速發展，這些點常被破壞，影響了工程測量的進度計算機專業畢業論文，如何快速精確地提供控制點，直接影響工作的效率。常規控制測量如導線測量，要求點間通視，費工費時，且精度不均勻。GPS 靜態測量，點間不需通視且精度高，但數據采集時間長，還需事后進行數據處理，不能實時知道定位結果，如內業發現精度不符合要求則必須返工。應用RTK技術將無論是在作業精度，還是作業效率上都具有明顯的優勢。

（2）線路中線定線

RTK測量技術用于市政道計算機畢業論文范文路中線或電力線中線放樣，放樣工作一人也可完成。將線路參數如線路起終點坐標、曲線轉角、半徑等輸入RTK的外業控制器，即可放樣。放樣方法靈活，即能按樁號也可按坐標放樣，并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動，直到誤差小于設定的為止。

2、GPS RTK技術在工程測量中處理數據方法

實時動態測量RTK是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術。在RTK作業模式下，基準站通過數據錠—調制解調器，將其觀測值及站點的坐標信息用電磁信號一起發送給流動站。流動站不僅接收來自基準站的數據．同時本身也要采集GPS衛星信號，并取得觀測數據，在系統內組成差分觀測值進行實時處理，瞬時地給出精度為厘米級(相對于參考站)的流動站點位坐標。

在RTK作業模式下，基準站通過數據鏈將其觀測位(仍距和載波相位觀測值)和測站坐標信息(如基準站坐標和天線高度)—但傳送給流動站，流動站在完成初始化后，二方面通過數據鏈接接收來自基被站的數據，另外，自身也采集rTP3觀測數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理，再經過坐標轉換、高程擬合和投影改正，即可給出實用的厘米級定位結果。

第四篇：RTK技術與全站儀在礦山測量中的聯合作業

RTK技術與全站儀在礦山測量中的聯合作業

摘要：本文主要就RTK技術與全站儀在礦山測量中的聯合作業進行了分析研究。

關鍵詞：RTK技術；全站儀；礦山測量；聯合作業

一、RTK技術與全站儀的概述

1、RTK技術

RTK（Real Time Kinematic）是實時動態定位的簡稱，這種技術的基本原理是以載波相位觀測值為基礎的實時差分方法，從而得到厘米級精度的測點三維坐標，是GPS單點測量技術與短距離數據傳輸技術的有機結合，具有測量時間短、精度高的優點。現如今GPSRTK技術已經成功的在大地控制測量、工程測量、數字地形測量中得到了廣泛應用。同時，在GPSRTK測量模式中，用戶接收機可以根據觀測基站發出的改正信息以及觀測成果的質量和待定坐標的求解情況實時的進行動態坐標計算，減少冗余的觀測數據，實現準實時定位，提高工作效率和準確程度，因而得到了廣泛的應用。GPSRTK技術的基本實現過程是在觀測的基準站安裝一臺GPS接收機，在一個觀測時段內對可以接收到的所有衛星進行連續的觀測，同時將所觀測到的數據通過無線電數據傳輸設備發送給不斷移動的流動站，對于初始過程，流動站的坐標是準確的知道的，這樣用戶接收機可以根據基準站和已知坐標的流動站計算出差分信息，也就是相對定位中的三維坐標差，然后在后續的測量中，流動站根據初始過程得到的差分信息和接收的GPS信號計算流動站的準確坐標，這個坐標是WGS-84坐標系下的，進過坐標轉換即可得到制定坐標系下的待定點三維坐標。

2、全站儀

以現使用的賓得某系列全站儀為例，測量原理具體如下：將全站儀架設在控制點上對中整平，選定測量B模式后，輸入控制點的三維坐標、儀器高、目標高，設置好工作模式后照準另一控制點定向，完成設站后照準目標點上的反射棱鏡，按ENTER進行測量，儀器就會自動計算并顯示出目標點的三維坐標值。

二、GPS_RTK和全站儀聯合的優越性

為了滿足在山區地形測量的需求，以及在短時間內完成作業任務，將全站儀與RTK結合使用。如果用全站儀進行測圖，就必須建立控制網，主要采用解析法和極坐標法測圖，但由于其具有成圖周期長、精度低、勞動強度大等特點，必須投入大量的時間、人力、財力。如果用RTK單獨測圖，不要求兩點間滿足光學通視，只要求滿足“電磁波通視”和對天基本通視，可以省去大量時間、人力、財力，但是在地形條件復雜的情況下，RTK會受信號限制。若遇到信號差的地形環境就很難接受到衛星信號，有時甚至會因為干擾信號過強而導致無RTK解算，從而無法進行測量。如果將RTK和全站儀配合使用，上述的弊端就可以克服。在測區范圍內利用RTK布設控制點，在RTK不容易到達或者局限性較大的地方可在附近布設控制點，再利用全站儀進行測量，這樣可以快速完成各種測量任務，且精度也可以保證。利用GPSRTK技術進行礦上測量的工作流程如下：（1）首先要收集測區的已有的控制點的資料。這些資料主要有：測區已知的控制點坐標、高程數據、相應的等級的測量規范、測區的坐標系信息、測區的地形圖和控制點的位置參考圖、中央子午線、已有的坐標系使用情況等。另外，如果沒有已知的控制點數據，必須建立GPS控制網。同時控制點的空間分布應該比較均勻，數量不低于4-5個。（2）測區的坐標轉換參數的求解過程。由于利用GPS所獲得的坐標是WGS-84坐標系下的三維坐標，而一般礦上測量所需的坐標是地方坐標下的坐標，所以要進行坐標的相互轉換。可利用已知控制點的地方坐標和測得的WGS-84坐標在后處理軟件中進行坐標參數的計算，直接得到指定坐標系下的三維坐標。（3）基準站和流動站的參數設置。在GPSRTK測量模式下，其坐標精度與流動站和基準站的距離有關，也與流動站接收信號的強度有關。所以對于基準站的位置選擇最好在位置相對比較高的地方，并且盡量在測區的中心位置，同時，比較開闊，不影響衛星信號的接收，如果測區比較大，可利用外置電臺增加基準站信號的發射頻率。

三、RTK技術與全站儀在礦山測量中的聯合作業

1、露天礦采剝量驗收測量

露天礦月采剝總量200多萬噸，每月要對兩采場進行四次驗收測量，露天礦屬于臺階式剝離，由于工作時間緊、作業平臺多、電鏟作業點多，單純使用全站儀來測量驗收，工作效率低，如果單獨用RTK作業，雖然碎部點數據采集效率高，但是礦坑邊幫落差最大超過350m，受儀器設備條件的限制，一些地方存在信號弱或者無信號現象，數據出現差分解與浮點解甚至無效解，無法滿足數據精度要求，因此，在驗收時采用RTK與全站儀聯合測量作業，發揮兩者設備的優點，做到設備的優缺互補，保證數據精度的同時，提高了工作效率，節省了大量的人力、物力。應用實例證明采用RTK與全站儀聯合作業以前，南北采場月剝離量2×106t左右需要驗收測量時間3～4d，而現在月剝離量3×109t只需要1～2d。

2、礦區地形圖測繪

礦山建設與生產中隨時都要對礦山所涉及的道路、山頭等進行改造，就需要對礦區這些部位進行詳細地形圖測繪。RTK與全站儀聯合作業應用實例為2010年公司所屬任家灘水庫災情地形圖測繪，工作組測量人員為11人，其中，1人指揮，4人操作兩臺RTK流動站，2人觀測全站儀，4人立目標棱鏡。通過實際踏勘選點，首先使用GPS-RTK靜態模式，在4km長的受災外山頭選取四個控制點，與起算點采取網連接方式進行聯測，完成受災測區控制網，在測區內根據地形環境進行作業范圍劃分，對于通視條件差，衛星信號好的范圍內RTK進行碎部點采集，對于衛星信號差或者無信號測區范圍，在測區范圍選取臨時控制點，由RTK采集坐標作為全站儀工作起算數據，再由全站儀進行衛星信號盲區區域進行碎部點采集測繪。通過兩種儀器的聯合應用，僅用兩天多就完成了長4km，6×105m2的災區控制網與地形測繪工作。

四、GPS_RTK和全站儀配合使用的注意事項

基準站盡可能架高，以提高數據鏈的傳輸速度和距離，應避開強磁場；測量山區地形時，若遇到坎，難以行走不好測，可以把RTK舉高到坎邊，將天線高改為零，再次測量時一定要改回天線高；在樹下用RTK時，通常會遇到非固定解，可以采取等待，或者對應數據鏈小于要求時采取浮點解，但是要記下點號作內業時記得處理；全站儀整平對中，對中偏差不得超過1mm；全站儀采用RTK采集的坐標點作為測站點時一定要對檢核點進行檢核，符合限差要求方可采用；全站儀如有碰動需要重新對中整平。

結束語

總而言之，RTK技術和全站儀測量技術在礦山測量中的配合應用，兩種技術可以相互補充，能夠有效促進礦山測量質量，因此，在具體的礦山測量過程中，應該加強RTK技術和全站儀測量技術的聯合使用，促進礦山工程的發展和進步。

參考文獻：

[1]張彥春.全站儀測量技術在礦山測量中的應用技術研究[J].甘肅科技，2012，13：27-28.[2]李鵬，李燕.GPS-RTK技術在礦山測量中的應用分析[J].內蒙古煤炭經濟，2012，09：81+83.[3]王永樂.RTK和全站儀技術在管線工程測量中的聯合應用――以西氣東輸二線溫米段為例[J].測繪科學，2008，S1：273-274+126.

第五篇：繪圖技術在礦山測量中的應用

四川師范大學成人教育學院

題 目辦 學 站 專 業 年 級 指導教師 學生姓名 學 號

專科畢業論文

繪圖技術在礦山測量中的應用 攀 煤 教 學 點 礦 山 機 電 2010 級

代 曉 川 _

2012年 5月 10日

摘要：伴隨著現代科學技術的不斷進步與經濟社會發展日益完善，人民日益增長的物質文化與精神文化需求同時對新時期的礦采行業提出了更為系統與全面的要求。礦采行業作為整個國民經濟建設發展中的基礎性行業，在社會主義市場經濟體制健全完善的過程中同樣面臨著前所未有的發展機遇與挑戰。礦山測量作為整個礦產資源開采作業的最基礎環節，其質量好壞將直接關系著整個礦采作業的安全性與工作效率，需要引起相關工作人員的特別關注。本文依據這一實際情況，以新時期礦山測量為研究對象，對其應用現狀與新型繪圖技術的探索與實踐進行了較為詳細的分析與闡述，并據此論證了做好繪圖技術與礦山測量工作的融合在不斷提升礦山開采工作質量及工作效率，并兼顧礦采安全生產的過程中所起到的至關重要的作用與意義。

從理論上來說，礦山測量是指一項在礦山建設與礦采過程中，圍繞著礦山的規劃設計、勘探建設、生產運營管理以及礦山報廢處理等工作而進行的一項測繪工作。在全球經濟一體化進程不斷加劇與城市化建設規模持續擴大的推動作用下，礦采建設行業全新的發展階段使得礦山測量工作也需要從各個方面做出相應調整與改進。我們需要清醒的認識到一點：現代高端科學技術蓬勃發展下電子技術的興起是我們在進行礦山測量中不可忽視的一股中堅力量。礦山建設與生產質量標準的提升要求礦山測繪加大與高端電子應用技術的融合。而繪圖技術正是這種融合過程中所產生的一種典型代表。它將礦采企業傳統意義上的井下測量技術與高端電子技術充分融合，能夠在各種規模、類型與地質環境的礦山中發揮相應的測繪作用。在繪圖技術支持下，礦山測量不僅能夠得到精確性與科學性的保障，最大限度的避免礦山開采作業中的各類型安全問題，同時它也使得礦山測量的數據結果獲取更加及時，能夠持續為礦山開采作業提供個方位實時監測數據。筆者現結合實踐工作經驗，就繪圖技術與礦山測量的應用問題談談自己的看法與體會。

一、CAD繪圖技術在礦山測量中的應用分析

何謂CAD呢？CAD是指利用計算機及其圖形設備輔助設計人員進行相關的設計規劃工作。而CAD中的繪圖技術就是指以計算機為載體與平臺，通過一系列的算法與程序將圖形構造并呈現在終端顯示設備當中的一種技術，其最大的特點在于能夠持續處理大批量、大規模的綜合性數據信息，因此這種繪圖技術的適應能力也特別強。就礦山測量特別是貫通測量工作而言，在CAD繪圖技術支持下，相關工作人員能夠由原始的生產測量數據或是地質探測數據生成相應的采礦生產計劃圖。特別值得注意的是：就礦采企業而言，礦山開采項目作業中諸如地質構造、人員配備、施工技術等客觀條件均會在采礦作業不斷推進的過程中發生一定的變化，要想使CAD繪圖技術下所得出的采礦生產計劃圖及時有效，就勢必需要建立起相應的數據庫管理系統專門負責對這些動態原始數據的檢測與管理工作，注重數據信息的定期更新與設計系統響應時效。筆者認為，具體到貫通測量當中，以三心拱斷面圖的繪制為例，這種形式巷道斷面層的繪圖需要首先建立起有關礦車、電纜鉤以及風筒的數據模型，在數據庫信息系統接收并響應CAD繪圖任務的時候能夠直接根據參數指標調用該數據模型，并及時生成相應的計算機圖形。筆者現對這一技術系統中較為典型的AUTO CAD繪圖技術在礦山測量中的應用問題做出詳細分析與說明。

（一）AUTO CAD繪圖軟件在礦山測量中的應用優勢分析。依托現代電子技術的新型繪圖技術已成為礦山測量，尤其是貫通測量工作的必然選擇與發展趨勢。各種尖端繪圖技術能夠兼顧礦山測量質量與時效的要求，值得我們加大對其的研究與應用力度。特別是AUTO CAD，在當前礦山測量中又具備了怎樣的應用優勢呢？具體而言，可以歸納為以下幾個方面。1.首先，全站儀在礦山測量中的廣泛應用使得傳統意義上的經緯儀偏角測量技術不再使用，坐標放樣法成為了礦山測量的關鍵。我們必須明確一點，在坐標放樣技術支持下，礦山測量的關鍵點出現在了內業方向，這也就意味著測量預測點坐標位置的確定工作變得更加復雜，在考慮傳統地形、地質構造的同時它還需要注重曲線要素與構造物特點對于坐標點的特殊要求。而AUTO CAD繪圖軟件與坐標放樣法的融合則很好的解決了這一問題，它將世界坐標系統設定為默認坐標，進而使得預測點坐標位置的確定變得簡單有效。2.其次，全站儀在礦山測量中的應用形成了一種新的放線方式，及極坐標放線方式，然而這種放線方式在坐標計算上一直存在很大的缺陷。AUTO CAD繪圖軟件與其坐標計算功能的融合，可以使坐標計算在CAD預設坐標系與繪圖取點等功能的應用中，根據礦采過程中所規劃的點、線、面以及圓弧等諸多元素繪制出精確的礦采圖形，并利用AUTO CAD繪圖軟件所特有的取點功能去除倒球點上的夾角、坐標的等等，進而正確放線。

3.再次，在整個AUTO CAD繪圖系統當中最值得一提的當屬AUTO CAD2010。這一繪圖軟件所特有的二次開發與指令接收功能，能夠使相關工作人員依據礦山測量工作的需要，指定AUTO CAD2000自動進行人工模擬作業，在及時提供精確礦山測量數據的同時，節約大量的人力、物力開支。

4.在當前技術條件支持下的礦山測量工作當中，相關工作人員在AUTO CAD繪圖軟件的支持下不僅能夠完成一系列有關測量信息輸入、輸出、記錄以及模擬的工作任務，還能夠按照一定的順序建立起一個較為完整的基礎信息庫系統。這一系統最大的特點在于它將各種礦山測量數據，如圖件信息數據庫、生產進度控制數據庫以及邊坡監測信息數據庫等子數據庫系統聚為一體，便于查閱與匯總。

（二）AUTO CAD繪圖功能與新技術的結合在礦山測量中的應用分析。針對上文有關AUTO CAD繪圖技術在礦山測量工作中的優勢分析，我們需要充分肯定AUTO CAD繪圖在礦山測量中的關鍵地位。但伴隨著礦采產業結構不斷的優化與升級，在加上各種高端技術的研發與應用，如何有效融合AUTO CAD繪圖技術與新型高端科學技術已成為相關工作人員的又一大關鍵任務，空間信息技術以其特有的數據檢測性能，成為了這一融合任務中的首要工作。一般來說，我們可以將空間信息技術定義為一種由遙感技術、全球定位系統技術以及地理信息系統技術這三大技術所組成的綜合性技術。空間信息技術不僅能夠依托于數據地面模型為礦區資料環境信息系統的構建及更新提供實施數據，在礦山測量、礦區安全生產的工作當中發揮著關鍵作用。與此同時，它所具備的全天候、高精度、持續性的監測特點使得礦山測量不必考慮造標問題、測點通視問題，進而有效控制了監測誤差。再者，空間信息技術與AUTO CAD繪圖技術的結合，使得礦山測量人員能夠通過野外調繪、象片校正以及目視判斷等工作，高質量的完成礦區地形圖的測繪與資料信息輸出工作。

二、數字化繪圖技術在礦山測量中的應用分析

數字化繪圖技術從本質上來說是現代礦山測繪技術與計算機信息處理技術

相結合的一種產物。它能夠將地球表面的各規模、各類型空間要素信息資料以數字化的形式進行高度抽象，并在這些要素之間建立起一種坐標或是圖像圖像的關系，進而將其儲存在相應的關系數據文件當中。計算機信息處理系統及其應用技術的大范圍研究與推廣使得新時期的礦山測量作業面臨著前所未有的發展機遇與挑戰。在當前的礦山測量工作中，地形圖的測繪、礦巖量的測繪、臺階分層圖的測繪等關鍵工作都明確了數字化的發展方向，數字化繪圖技術也因而在礦山測量中具備了極為深遠的發展意義與價值。筆者現從以下兩個方面對這一繪圖技術在礦山測量工作中的應用情況做詳細分析與說明。

（一）數字化繪圖技術在礦山測量工作中的實施分析。首先是控制測量。在GPS技術發展日趨完善以及全站儀測量儀器性能不斷提升的推動作用下，傳統意義上的三角測量已不再適應于當前礦采企業的測量工作，一種較為靈活的GPS網測量技術悄然興起，在確保檢測質量精度的同時大大減輕了礦山測量的工作強度。筆者認為這一改變使得傳統礦山測量中地面點平面位置的測量誤差得到了有效控制。數字化的繪圖技術在計算機自動展點功能的作用下，實現了地物點與圖根點的“零誤差”，更確保了礦采作業的安全穩定運行；其次是碎步測量。在當前技術條件支持下，應用比較廣泛的碎步測量技術可以劃分為全站儀極坐標法與GPS-RTK測量技術這兩種。當外業測量工作順利完成之后，相關工作人員可以將實測的多數碎步點坐標輸入計算機終端儲存系統，計算機處理程序根據預設指令將這些坐標點以展會編碼的形式呈現出來，使得相關工作人員有關各個碎步點的連接工作變得更加簡便與精確。

（二）數字化繪圖技術在礦山測量中的優勢分析。這種新時期的，以科學技術發展為導向的數字化繪圖技術在礦山測量實踐運行過程中，與傳統意義上的繪圖、成圖技術相比，有著以下幾個方面的顯著優勢：第一，精度高。數字化繪圖技術賦予了計算機操作終端大量的自動化處理程序，計算機數據處理、繪圖處理、成圖處理等功能的實現使得傳統繪圖技術中所無法避免的人為誤差得到了合理且有效的控制，礦山測量進而能夠為礦采企業相關決策的制定提供更為精確與全面的信息數據支持；第二，應用程度高。在數字化繪圖技術作用下，礦山測量所獲取的各種數據成果分層存放在儲存終端當中，不受圖面負載量的限制與制約，進而也使得各種數據成果的應用更加便捷與及時。

三、虛擬現實技術在礦山測量中的應用分析

筆者翻閱大量有關礦采企業安全事故報告資料發現，近幾年以來，井下安全事故成為了礦采過程中最頻發的安全事故，究其原因，往往是由開采技術不合規范、工程質量缺乏保證以及采礦作業中管理制度的缺失這幾方面問題所造成的，其中，工程質量缺乏保證這一問題表現的尤為突出，是我們在礦山安全生產體系構建中的關注重點。筆者認為，結合新型繪圖技術來說，虛擬現實技術與礦山井下開采作業的融合能夠使得整個礦采作業環境變的更加逼真與形象。計算機軟件系統支持下的三維圖像構建與加工技術能夠在計算機終端平面中再現各種安全事故的發展過程，相關工作人員能夠接收到最真實，最全面的事故信息，從而分析出井下事故的最根本原因，這些原因中涵蓋了傳統意義上事故分析技術所無法分析到的現場工作人員動作行為原因。與此同時，MapInfo、MapGIS以及GIS等將基礎數據與地質測量專業圖形充分融合的計算機管理系統軟件能夠實現各種礦山測量基礎數據的輸入、修改、更新以及輸出等功能，并且能夠面向數據庫系統服務終端為礦采企業管理者及上級領導部門提供各種地測數據遠程查詢與管

理軟件支持。可以說，虛擬現實技術與礦山測量工作的融合對于進一步推動煤礦管理信息化、現代化乃至數字化發展而言都有著極為深遠且重要的意義。

四、結束語

總而言之，繪圖技術在礦山測量中應用并不是一朝一夕的事，而是一項長期且復雜的系統工程。礦采企業由上自下的支持與認同、測量裝置與儀器的配備、測繪人員的綜合技術能力等因素都會對繪圖技術與礦山測量的融合產生深遠影響。貫通測量作為礦山測量中的基本環節，更需要加大與繪圖技術的融合。本文對這一問題做出了簡要的分析與說明，希望能夠為今后相關研究與實踐工作的開展提供一定的意見與建議。