RTK技术在西芒杜露天铁矿测绘中的应用

RTK 技术在西芒杜露天铁矿测绘中的应用

范明明

身份证： 23232519841027****

摘要：

随着GPS技术在国民经济中的广泛应用，RTK技术在露天矿山测量中发挥了重要作用，本文详细介绍了RTK技术的基本原理、工作流程和基本应用，并总结了RTK技术在西芒杜露天铁矿测量中的技术优势与不足。RTK技术在西芒杜露天铁矿测量工作中的应用，大大提高了测绘工作效率，推动了现代化矿山测量技术的发展。

关键词：RTK技术、露天矿山、测绘技术

RTK（Real - time kinematic）是一种实时差分的GPS应用技术。大型露天矿山测绘逐步走向信息化、数字化，RTK技术为大型露天矿山测绘提供了技术保障，RTK技术具有广阔的应用前景。本文以几内亚西芒杜露天铁矿为例，阐述RTK技术在露天矿山测量中的应用。

1 RTK技术简介

1.1RTK基本原理

RTK测量技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，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。^【1】RTK技术由基准站、流动站和通讯天线组成。基准站架设在已知控制点上，并将基准站的高程、坐标数据、坐标转换参数输入GPS手簿。流动站由一台或一台以上接收机组成。 基准站和流动站同时追踪共同的卫星的信号，基准站在接收同卫星的信号同时进行载波相位测量。基准站通过基准站电台或GPRS将收到的卫星信号传送到流动台，并进行实时差分处理。从而实时得到较高的测量精度。移动站与基准站测量范围距离一般在10-20km，测量精度可达厘米级。

1.2RTK技术特点

实时动态测量技术即RTK技术是一种高技术测量方法，与传统的测量方法比较，测量速度快，精度高。可以在1-2秒内完成厘米级测量。RTK测量可以实时动态得到测量结果，相较于传统测量减少了大量数据计算任务。RTK技术通过采用无线通讯技术，在矿山测量通视条件不好的情况下优势明显。RTK技术相较于全站仪导线测量，RTK测量误差不累计，相对误差精度高的特点。

1.3RTK 测量系统的组成

RTK作为一种GPS测量应用方法，RTK测量系统主要由以下三组成：GPS接收机、实时数据传输系统（基准站电台或GPRS网络）、实时数据计算分析系统。RTK技术一般由1个基准站和1个以上流动站组成，为了提高测量工作效率，在穆利亚希露天矿测量工作中，为1+2模式（1个基准站、2个流动站）。

2 西芒杜露天铁矿基本情况

西芒杜露天铁矿位于几内亚康康大区凯鲁阿内省，该铁矿属特大型金属露天矿山。矿山控制测量和碎部测量都必须满足精度要求，测量作为基础技术工作，涵盖了矿山的勘探、矿区公路、矿山开采、选矿厂建设等重大项目。测量任务包括控制测量、平面测量、高程测量。该露天矿采用RTK测量技术为矿山的生产建设和可持续发展提供了强有力的技术支持。

3 RTK技术在露天矿山测量中的工作流程

3.1收集整理矿区测量资料

和地勘院测量队交接矿区控制点测量成果，包括高程控制点、平面控制点、控制网类型、大比例尺地形图测绘成果等。根据现有控制测量成果确定下一步的控制点加密计划和后续的测量任务。

3.2计算坐标系转换参数

RTK测量技术采用的是WGS-84坐标系统，而矿区地形图采用的是地方坐标系。现有已知控制点的（X、Y、H）和通过静态测量中的坐标控制点联测，通过后处理软件求得坐标系转换的四参数或七参数。在RTK作业过程中，通过坐标转换参数可以实时得到地方坐标系统下的定位结果。

3.3 RTK测量仪器设置

将基准站架设在已知点上后，设置坐标系统、广播格式、测量高度角度等参数。基准站并通过外置电台连接移动台。为了保持基准站和流动站连接通畅，基准站一般安置在位置较高的地方。与移动站的距离保持在10KM以内，采用外挂电台模式。

3.4矿区RTK测量

流动站和基准站建立连接后，当卫星连接数量在5颗以上时，测量精度满足固定解后，到另外一个已知控制点进行校核，如果校核结果满足限差，就可以开展RTK测量作业。在矿山测量过程中务必养成严谨认真的习惯、并注意安全。

4 RTK技术在西芒杜露天铁矿测量中的具体应用

西芒杜矿区测量面积大，地形极为复杂，交通和通视条件差，传统测量方法很难满足数字矿山快速更新数据的要求。实践应用充分证明了RTK技术在该露天矿山测量中的优越性。

4.1勘探阶段设计钻孔的放样

该矿地质钻探任务点位多、分布散，在使用RTK测量过程中。架设好基准站后，使用多台流动站同时进行钻孔的放样。

4.2露天矿山剥离量的验收

作为特大型露天矿山，预计未来开采期间，每日采剥作业量达数十万吨，根据矿山生产管理要求，每月需要对露天矿场的矿石剥离量进行验收和检查。使用全站仪进行验收，首先需要在矿场周边及内部埋设控制点，由于矿场内的爆破作业及工程机械的干扰，控制点经常被破坏或精度受到干扰。而采用RTK测量技术在测量过程中没有通视要求。同时每个测量点为独立观测，没有误差积累。若使用RTK测量技术，露天矿场剥离量的验收任务只需2天就可以完成。不仅测量效率高，同时满足测量精度要求，还大大节约了人工。

4.3釆坑边坡境界线的施工放样

露天采坑设计完毕之后，测量技术人员需要把采矿境界线在实地中放样出来。采用RTK技术，只需要将各放样点坐标输入手簿中，采用放样模式即可完成任务。由于RTK每个测量点都是独立观测，各点的测量精度均匀一致。在实际放样过程中需要在完成放样后，采集放样点实测坐标，并和放样坐标进行对比和校核，确保放样精度。

4.4大比例尺地形图测绘工作

露天矿山在生产建设过程中，大比例尺地形图是十分重要的基础资料。采用全站仪进行绘图，首先需要建立控制网，然后再采集碎部点数据，并完成大比例尺数字地形图的绘制。使用全站仪，每个测量小组需要3-4人，工作量大、速度慢。而采用RTK技术，每个流动站只需要1个人就可以完成测量任务，同时没有通视要求。然后将DAT文件导入南方cass进行数据处理、编辑成大比例尺地形图。

5 RTK技术在西芒杜露天铁矿测量中的优势与注意要点

5.1 RTK測量技术的优势

(1)测量精度较高。由于RTK技术每个点位的测量都是独立观测，不存在误差积累，单点精度控制在厘米级满足露天矿山放样和地形图绘制要求。

(2)测量效率高。在丘陵山地条件下， 一次设站可以控制5km范围内的测区。相比较全站仪测量，RTK测量没有通视要求，每次观测都是独立观测，不需要进行转站测量，大大降低了对已知控制点的需求和搬站测量。从而大幅提高了测量效率。

(3)操作简单、组织灵活。相比较全站仪测量，RTK技术对通视条件、能见度要求较小。同时在基准站电台范围内，一个基准站配备多个流动站可以灵活作业，不需要导线传递。

5.2 RTK技术测量中注意要点

（1）为减少多路径干扰，应选择开阔场地，避开大型建筑物、大面积水域。为避开电磁干扰，不应在高压线、信号塔附件作业。

（2）基准站需要设置在位置较高的地点，以便数据链稳定。如条件允许，可以建立矿区单基站CORS系统。

（3）在测量过程中应注意电池容量和内存容量。

（4）在作业前，务必到已知控制点进行校核。

（5）在测量组织中可以和全站仪进行结合作业。

6 结束语

RTK技术在西芒杜露天铁矿测量中的应用，相较于传统测量手段，在地形图绘制和矿山施工测量放样中优势明显，为提高RTK测量精度，在实际作业过程中应做好技术设计和组织安排，并充分和传统测量手段相结合。RTK技术大大提高了西芒杜铁矿数字化和信息化进程，为矿山生产建设提供了强大的技术支持。

参考文献

[1]RTK测量技术规范（CH/T 2009-2010）.国家测绘局.[S]2010(3)