GPS RTK技术在采矿权范围勘测定界中的应用-测绘工程论文

摘要：本文论述了GPS RTK技术的原理和工作方法以及在采矿权范围勘测定界中方便、准确、快捷的应用。
关键词：勘测定界；GPS RTK技术；界址点；测量定位
1、概述
RTK技术，是GPS 测量技术与数据传输技术的结合，是GPS 测量技术中的一个新突破。文章阐述了RTK的含义、系统的组成以及其在测量领域内的应用，并结合实际举例其在采矿权范围勘测定界中的应用。
2、GPS原理及组成
全球卫星定位系统(Global Positioning system)简称GPS系统，是美国国防部历时二十年，耗资200多亿美元建立起来的可以全天候高精度的定位系统，目前共有二十四颗卫星，其中21颗工作卫星，3颗在轨备用卫星。GPS技术在发展20余年后，已经从最初的静态测量后处理作业模式发展到实时动态作业模式。常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而GPS RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分(Real－time kinematics)方法，即GPS RTK，是GPS应用的重大里程碑。
GPS系统由以下3部分组成：
（1）、GPS信号接收系统。可分为双频接收机与单频接收机。
（2）、数据实时传输系统。利用数据实时传输系统，流动站可以随时调阅基准站的工作状态和高设站信息。这对于保证成果质量和排除观测中出现的问题十分有利。
（3）、数据实时处理系统。目前数据实时处理系统已发展成为多功能的完整系统。所以能成功地用于实际作业中。
RTK是GPS定位发展到现在的最新技术，实时处理能达到cm级精度(1.2cm±2ppm·D)，完全满足矿山勘测定界点坐标对邻近图根点位中误差不超过10cm的精度要求。RTK 测量技术除具有GPS 测量的优点外，同时具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点，因此可以提高生产效率。
3、采矿权范围勘测定界的目的
采矿权范围是登记管理机关依法划定的可供开采矿产资源范围、井巷工程设施或露天剥离等开采工程分布范围的立体空间。我省采矿权实地核查结果反映出一些矿山的采矿范围与采矿许可证登记范围不一致，暴露出采矿权管理中存在的严重问题。为此，开展采矿权范围勘测定界工作，实行采矿权精细化管理，对于强化矿产资源开采的监督检查是十分必要的，对于预防和减少因无证、越界开采而发生矿山安全生产事故，导致国土资源部及其相关工作人员被行政问责也是十分必要的。
4、作业方案及流程
本次作业采用GPS定位观测办法进行，根据原有的矿区范围界址点坐标，实地进行测量定位工作，同时又利用GPS定位测点成果对原有资料进行检核。
本次矿山界址点的GPS RTK外业观测方法，采用一台接收机在已知点放站作为固定站，使用RTK移动站定位、放样时，按以下步骤进行：
（1）建立工作项目和坐标系统管理。选择好参考椭球及椭球参数输入，选择、输入投影带等。
（2）移动站电台频率的选择。根据本地区无线电频率，选择一种理想的频率，移动站和基准站必须使用同一频率。
（3）有关坐标的输入。将矿区界址坐标以及其他控制点的坐标输入到建立的工作项目中作为定位放样及检查使用。
（4）从测量菜单中选择RTK测量形式，并进行初始化，当初始化完成后，可以启动RTK，进行测量工作。
（5）定位放样。从测量手簿中调出工程项目中需放样点的坐标，手簿屏幕上显示放样点的位置距移动站的距离和方位，这样背着GPS接收机，它会提醒你走到要放样点的位置，既迅速又方便，当移动站标杆正对放样点位置时，手簿发出“嘟、嘀……”的提示声。表明该点放样定位成功。然后挖坑埋设界桩，在埋设时，不断进行定位纠正界桩的位置直到达到误差范围要求。
5、质量控制
为了保证工期和定位点的成果质量，采用了以下方法：
（1）、已知点检核比较法。首先对已有的控制点进行检测，用GPS RTK测出这些控制点的坐标进行比较检核，进而判断测量精度的高低。
（2）、重测比较法。每次初始化成功后，先重测1－2个已定位过的点，确认无误后才进行GPS RTK定界测量。
6、GPS RTK的优点
（1）、测量成果精度可靠
首先在成果质量的精度上远远高于传统的测量精度，只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级，点位精度可优于2.5CM。
（2）、劳动效率高
采用GPS RTK定位测量技术大幅度的缩短了工期，使用GPS定位测量技术可以缩短工期、保证成果质量，作业人员劳动强度大大降低，而且在成本消耗方面大大降低。
（3）、降低了作业条件要求
RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”，因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。
（4）、RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大
RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统，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。
（5）、操作简便，容易使用，数据处理能力强
只要在设站时进行简单的设置，就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。
RTK在进行测量时，主要注意事项是基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上，且周围无磁场的影响，这样流动站接收的信号好。并把观测成果与首级控制成果进行整体平差，这样动态观测经平差后的精度就较高。
7、结语
本次矿山勘测定界通过勘测定界测量，从根本上解决了个别矿区存在的界限不清、矿界纠纷、相互遮掩的问题，使全省矿山企业的规范管理迈上了一个新的台阶。