GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用探析

GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用探析

翟智佳1  张瑞光 2

1内蒙古华威矿业工程有限责任公司

2内蒙古淏宇工程项目管理有限公司

摘要：随着科学技术的飞速发展，全球定位系统(GPS)和实时动态测量技术(RTK)在矿山测绘领域得到越来越广泛的应用。本文旨在深入探讨GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用，分析其优势，探讨其在矿山测绘中的具体应用，以期为矿山测绘工作提供参考和借鉴。

关键词：GPS-RTK技术；矿山测绘

引言

矿山测绘是矿山建设和生产的重要环节，对矿山安全生产、资源开发和环境保护具有重要意义。传统的矿山测绘方法存在精度低、工作量大、易受环境影响等缺点，难以满足现代矿山测绘的高标准要求。随着GPS-RTK技术的出现和发展，其高精度、高效率、高度自动化的优点在矿山测绘中得到了广泛的应用。

1.GPS-RTK技术优势分析

1.1提高测绘结果的精确度

传统的测绘工程经常受到外部环境等不可控因素的影响，在恶劣的环境下进行测绘工作会变得困难，工程进度也会随之推迟。采用GPS-RTK技术，可在多种环境下稳定运行，几乎不受外界因素干扰，显著提高测绘工作效率。另外，还可以准确定义地图制作区域，保证了结果的准确性。

1.2适用范围较广

在矿山测绘工作中，测绘技术人员通常遵循一系列标准的测绘程序。首先确定测绘的基本条件，进行必要的控制，然后制定详细的测绘程序，合理规划矿区的测绘区域。RTK技术增强了测绘的覆盖范围，实现了测绘条件控制和步骤优化的有效结合，提高了工作效率。在测绘现场，利用GPS-RTK技术装备的接收机可以接收卫星信号，对观测到的地质信息进行筛选。通过定点观测和移动观测的方法相结合，将两种观测方法收集的数据进行综合，获取实时动态的测量数据，计算出三维坐标，从而保证数据的真实性。这样就可以对矿山的地形进行三维定位。通过应用GPS-RTK技术，只需配备测量设备，根据特定特征对数据进行编码并记录即可，使地图制作变得简单。即使在地质条件复杂的矿区，GPS-RTK也能确保地图信息的准确性。

1.3提高工作效率

GPS-RTK技术在测绘领域的应用，极大地提高了工作效率。采用参考站和移动站的工作模式，大大减少了处理参考站的频率，因此，测绘工作的效率得到了显著提升。接收和处理卫星信号的基站与可以在现场进行测量的移动站之间的数据传输实现了实时差分定位，大大减少了传统测绘中精密仪器移动和重置所需的时间。这种模式不仅提高了测绘的精度，而且节省了人力和时间成本，使测绘工作更加高效[1]。

2.GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用

2.1测绘信息管理

在矿山测量任务中，为了确保测量数据的准确性和与实际矿山地形的匹配性，应用GPS-RTK技术的实时测量非常重要。这样，不仅可以收集矿山的测绘数据，还可以自动处理各种测绘信息，实现数据处理过程的自动化。在应用GPS-RTK技术时，一旦发生数据错配或负载错误，就会干扰测绘信息的智能处理，影响最终测绘数据的准确性，保证矿产开发的安全性会给效果带来风险。通过合理应用GPS-RTK技术，不仅可以实现准确的数据处理，还可以智能地对数据进行拆分和简化，并实时优化，确保可靠性。在矿山测绘工作中，计算机的应用是数据处理和控制的关键。通过及时应用GPS-RTK技术，可实现测绘数据信息的控制处理和传输处理，提高最终测绘数据的自动控制能力，使测绘人员根据矿山情况进行有效管理和矿山测绘成为可能。

2.2车辆实时定位与导航

矿井车辆定位系统集成了GPS、北斗卫星导航系统和基站定位技术，实现了对矿井内车辆的精确实时定位和状态监控。该系统采用GPS、北斗、基站定位等多种定位技术，确保矿用车辆的位置和状态信息能够实时更新。矿井车辆定位系统由车辆设备和监控中心两部分组成。车载设备主要包括GPS/北斗定位器和车载终端，车辆的位置和状态信息可以被实时捕捉，并通过无线网络迅速传递至监控中心。该监控中心配备了计算机、服务器、网络设备以及管理软件，构成了一个高效的数据处理和管理系统。负责接收车载设备传输的数据，对车辆进行实时跟踪和监控。监控中心管理软件提供了车辆位置和状态信息查询、车辆调度和轨迹回放等一系列功能，这提高了矿山车辆管理的效率和安全性。

2.3GPS-RTK技术在地质环境监测中的应用

在矿山地质测绘领域，GPS-RTK技术的引入，显著提高了测绘的精度和效率，这为地质环境监测提供了强有力的技术支持。该技术通过实时动态定位，可以准确监测矿山地面沉降等变化，并将这些数据整合到地质数据库中，有助于实时监测地质环境的变化趋势，为矿山安全开采提供保障。GPS-RTK技术在地质环境监测中的应用主要表现在以下几个关键方面:一是通过GPS-RTK接收机，测量人员可以实时监测矿山地面沉降等变化，确保及时掌握地质环境变化。其次，将实时监测数据录入地质数据库，为矿山开采提供科学依据。此外，通过分析地质数据库中的信息，可以预测地质环境的变化趋势，为矿山的安全开采提供保障。根据地质环境监测数据，测绘人员可以更好地掌握地质条件，科学评价采矿对地质环境的影响，从而制定合理的采矿方案。同时，通过地质环境监测，可以实现对开采过程中风险的评估，及时发现安全隐患，并采取措施进行防治。总的来说，GPS-RTK技术在地质环境监测中的运用，不仅增强了矿山开采的安全性，也降低了事故的发生率，而且为矿山资源的有效开发利用提供了有力的支持

[2]。

2.4在调查数据与结构收集中的应用

在完成地形测绘和测量工作后，必须全面收集资料，绘制合理的图纸。数据信息是测量标准的关键，为绘图提供了坚实的基础。在空间设计实践中，数字化测量的标准化、合理化是关键，需要科学分析各种条件，制定可靠的测量方案。在测绘过程中，要保证测绘工作的质量，特别是在地下测绘中获得可靠准确的数据，并根据这些数据和图像准备完整的报告，才能顺利完成测绘工作。工作人员应当采用适当的测绘技术进行测量和结构计算，全面汇总信息和数据，为矿山企业制定施工计划提供必要的支持。GPS-RTK技术在测量数据和结构的采集过程中起着关键作用。通过高精度定位和实时动态数据采集，为测绘提供准确的数据支持。利用GPS-RTK技术，工作人员可以快速准确地获取地表和地下构造信息，涵盖地形、地貌、岩性和地质构造等方面，这对矿山开发规划的制定至关重要。具体来说，GPS-RTK技术在调查数据采集和结构上的应用主要体现在以下几个方面:(1)实时定位和数据采集:工作人员通过GPS-RTK接收机，能够即时捕捉采矿车辆的位置与状态数据，并将这些数据传输到监控中心。(2)高精度测量:GPS-RTK技术可以提供毫米级的定位精度，这对于矿山地质填图至关重要，因为准确的地理位置信息是地质数据收集和分析的基础。(3)数据集成与分析:将采集到的数据集成到地理信息系统(GIS)中，进行更深入的空间分析，包括地质信息可视化、资源评价、风险预测等，为矿山开采提供科学的决策支持[3]。

结束语

综上所述，GPS-RTK技术在现代智能矿山建设中发挥着关键作用。它不仅大大提高了工作效率，而且显著提高了矿山测绘的精度，能够适应更广泛的工作环境，具有广阔的应用前景。随着中国科学技术的飞速进步和航天技术的突破，卫星定位技术得到了快速发展，实时动态测绘数据的精度不断提高，直接推动了GPS-RTK等技术的快速发展。

参考文献：

[1]吴惠强.GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用探讨[J].资源信息与工程,2018,33(02):127-128.

[2]徐东升,蒋惠珍.RTK技术在常州矿山测绘中的应用与体会[J].科技促进发展,2011(S1):294+292.

[3]陈镇,龚玲芝.GPS-RTK测绘技术在矿山工程测绘中的应用探讨[J].世界有色金属,2017(20):53-54.