摘要：隨著科學(xué)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，一些先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)工程中已經(jīng)得到應(yīng)用。本文介紹了RTK的基本概念、在巷井工程中的應(yīng)用及其應(yīng)用的應(yīng)注意的事項(xiàng)，極大地提高測(cè)量工作效率和成果的可靠性,具有很大的技術(shù)推廣價(jià)值。
　　
　　關(guān)鍵詞：巷井工程論文，測(cè)量論文，應(yīng)用
　　
　　一、RTK定位技術(shù)的基本概念：
　　RTK（Real-timekinematic）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
　　高精度的GPS測(cè)量必須采用載波相位觀測(cè)值，RTK定位技術(shù)是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不足一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數(shù)解固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。
　　二、RTK定位技術(shù)在井巷工程測(cè)量中的應(yīng)用
　　在礦區(qū)地形圖和地籍圖測(cè)繪中的應(yīng)用礦區(qū)地理信息的采集和管理、礦區(qū)儲(chǔ)量管理和開采監(jiān)督、礦區(qū)土地復(fù)墾開發(fā)和生態(tài)環(huán)境整治、礦區(qū)規(guī)劃建設(shè)等都離不開大量的圖紙測(cè)繪工作,而且由于社會(huì)發(fā)展快、礦區(qū)地表變化日新月異,為了能給決策層提供準(zhǔn)確的信息,必然對(duì)圖紙的現(xiàn)勢(shì)性要求高。礦山測(cè)量工作者需要不斷地對(duì)礦區(qū)地形圖進(jìn)行補(bǔ)測(cè)和修測(cè)并測(cè)繪大量的專用地籍圖、規(guī)劃地形圖,而RTK的技術(shù)特點(diǎn)給我們的測(cè)圖工作帶來很大的便捷,與傳統(tǒng)測(cè)量手段相比有以下便利：
　　(1)減少了人員投入。RTK測(cè)圖只需2-3人便可完成,且作業(yè)效率和精度大大提高,出錯(cuò)率減少�；鶞�(zhǔn)站安置好以后在儀器有效作業(yè)半徑內(nèi)不需遷站。
　　(2)在控制點(diǎn)上安置好基準(zhǔn)站以后,便可用流動(dòng)站測(cè)量,無需再布設(shè)測(cè)圖圖根點(diǎn)進(jìn)行圖根控制測(cè)量了論文。
　　(3)在建筑物密集區(qū),用RTK測(cè)設(shè)圖根控制點(diǎn)配合全站儀進(jìn)行測(cè)圖,會(huì)大大提高測(cè)圖精度和速度。
　　GPS技術(shù)近年來被廣泛應(yīng)用于礦區(qū)開采損害監(jiān)測(cè)的變形觀測(cè)中,主要有兩種方式:周期性觀測(cè)和基準(zhǔn)站連續(xù)運(yùn)行監(jiān)測(cè)方式。由于連續(xù)運(yùn)行監(jiān)測(cè)方式需要每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上都固定一臺(tái)GPS雙頻接收機(jī),系統(tǒng)運(yùn)行成本太高,在礦山?jīng)]有應(yīng)用推廣價(jià)值。目前主要采用設(shè)立觀測(cè)站進(jìn)行周期性觀測(cè)的方式。RTK的應(yīng)用主要是測(cè)量各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的兩維坐標(biāo),從而得到測(cè)點(diǎn)的水平移動(dòng)變形數(shù)據(jù)。通過實(shí)測(cè)資料分析,對(duì)RTK的應(yīng)用總結(jié)出如下:
　　首先，巖移觀測(cè)站的全面觀測(cè)中需要測(cè)量測(cè)線交叉點(diǎn)的坐標(biāo)及進(jìn)行各個(gè)測(cè)點(diǎn)的支距測(cè)量,利用RTK配置強(qiáng)制歸心裝置測(cè)量各個(gè)點(diǎn)位坐標(biāo),將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī),在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,不但比傳統(tǒng)測(cè)量方式測(cè)量速度快、數(shù)據(jù)精度高,而且數(shù)據(jù)分析方便。根據(jù)比較統(tǒng)計(jì),相比用經(jīng)緯儀和全站儀測(cè)量,工作效率能夠提高一倍,數(shù)據(jù)精度穩(wěn)定、質(zhì)量高、出錯(cuò)率少。
　　然后，觀測(cè)站周圍應(yīng)設(shè)立兩三個(gè)高精度測(cè)量控制點(diǎn),控制點(diǎn)應(yīng)與礦區(qū)控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)(最好用靜態(tài)GPS)并盡量設(shè)置在地質(zhì)條件穩(wěn)定的制高點(diǎn)上,控制點(diǎn)離觀測(cè)線的距離不超過4km,周圍多路徑效應(yīng)影響因素盡量要少。每次測(cè)量參考站應(yīng)安置在同一控制點(diǎn)上,用其它控制點(diǎn)檢核。當(dāng)測(cè)區(qū)內(nèi)有GPS永久性跟蹤站、國家A或B級(jí)網(wǎng)點(diǎn)、GPS地殼形變監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí),應(yīng)首先選用作參考站點(diǎn)明了這一點(diǎn)。解決這類問題的有效辦法是把基準(zhǔn)站布設(shè)在測(cè)區(qū)中央的最高點(diǎn)上。
　　(4)初始化能力和所需時(shí)間問題。在山區(qū)、一般林區(qū)、城鎮(zhèn)密樓區(qū)等地作業(yè)時(shí),GPS衛(wèi)星信號(hào)被阻擋機(jī)會(huì)較多,容易造成失鎖,采用RTK作業(yè)時(shí)有時(shí)需要經(jīng)常重新初始化。這樣測(cè)量的精度和效率都受影響。解決這類問題的辦法主要是選用初始化能力強(qiáng)、所需時(shí)間短的RTK機(jī)型。
　　(5)高程異常問題。RTK作業(yè)模式要求高程的轉(zhuǎn)換必須精確,但我國現(xiàn)有的高程異常圖在有些地區(qū),尤其是山區(qū),存在較大誤差,在有些地區(qū)還是空白,這就使得將GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程的工作變得相當(dāng)困難,精度也不均勻。
　　(6)電量不足問題。RTK耗電量較大,需要多個(gè)大容量電池、電瓶才能保證連續(xù)作業(yè),最好選用汽車用電瓶。
　　(7)精度和穩(wěn)定性問題。RTK測(cè)量的精度較容易受衛(wèi)星狀況、天氣狀況、數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況影響。不同質(zhì)量的RTK機(jī)型,其精度和穩(wěn)定性差別較大。要解決此類問題,首先要選用精度和穩(wěn)定性都較好的高質(zhì)量機(jī)種,然后,要在布設(shè)控制點(diǎn)時(shí)多布置一些“多余”控制點(diǎn),作為RTK測(cè)量成果質(zhì)量控制的檢核點(diǎn)。
　　三、RTK在井巷工程測(cè)量的應(yīng)用中的缺陷
　　（1）受衛(wèi)星狀況限制。當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)位置對(duì)美國是最佳的時(shí)候,世界上有些國家在某一確定的時(shí)間段仍然不能很好地被衛(wèi)星所覆蓋,容易產(chǎn)生假值。另外,在高山峽谷深處及密集森林區(qū)、城市高樓密布區(qū),衛(wèi)星信號(hào)被遮擋時(shí)間較長(zhǎng),使一天中可作業(yè)時(shí)間受限制。產(chǎn)生假值問題采用RTK測(cè)量成果的質(zhì)量控制方法可以發(fā)現(xiàn)。作業(yè)時(shí)間受限制可由選擇作業(yè)時(shí)間來解決論文。
　　(2)天空環(huán)境影響。白天中午,受電離層干擾大,共用衛(wèi)星數(shù)少,常接收不到5顆衛(wèi)星,因而初始化時(shí)間長(zhǎng)甚至不能初始化,也就無法進(jìn)行測(cè)量。我們做過試驗(yàn),在同樣的條件和同樣的地點(diǎn)上進(jìn)行RTK測(cè)量,上午11點(diǎn)之前和下午3:30分之后,RTK測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)而快,而中午時(shí)分很難進(jìn)行RTK測(cè)量。可見選擇作業(yè)時(shí)段的重要性。
　　(3)數(shù)據(jù)鏈傳輸受干擾和限制、作業(yè)半徑比標(biāo)稱距離小的問題。RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸易受到障礙物如高大山體、高大建筑物和各種高頻信號(hào)源的干擾,在傳輸過程中衰減嚴(yán)重,嚴(yán)重影響外業(yè)精度和作業(yè)半徑。在地形起伏高差較大的山區(qū)和城鎮(zhèn)密樓區(qū)數(shù)據(jù)鏈傳輸信號(hào)受到限制。另外,當(dāng)RTK作業(yè)半徑超過一定距離(一般為幾公里,每種機(jī)型在不同的環(huán)境又各不相同)時(shí),測(cè)量結(jié)果誤差超限,所以RTK的實(shí)際作業(yè)有效半徑比其標(biāo)稱半徑要小很多,工程實(shí)踐和專門研究都證研究表明,RTK確定整周模糊度的可靠性最高為95%,RTK比靜態(tài)GPS還多出一些誤差因素如數(shù)據(jù)鏈傳輸誤差等。因此和GPS靜態(tài)測(cè)量相比,RTK測(cè)量更容易出錯(cuò),必須進(jìn)行質(zhì)量控制。
　　以上是RTK技術(shù)在應(yīng)用中的缺陷，只要我們?cè)趹?yīng)用中多加注意，其給我們帶來的便捷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其不足，所以此項(xiàng)技術(shù)是值得我們加以應(yīng)用和推廣的。
　　RTK技術(shù)的應(yīng)用給井巷工程帶來了日新月異的變化，給工程測(cè)量的工作者帶來了極大的便捷，當(dāng)然，RTK技術(shù)也將會(huì)在其他領(lǐng)域得到充分的應(yīng)用。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，井巷工程測(cè)量肯定會(huì)有更大的突破。
　　
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