GPS―RTK技術(shù)的使用
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本文主要介紹實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)(GPS - RTK) 在礦山測量中的應用。GPS - RTK技術(shù)應用于礦山測量工作中, 主要用于礦區控制點(diǎn)加密, 地形測量, 鉆孔、剖面點(diǎn)、探槽、探井、坑口、取樣鉆孔、地質(zhì)點(diǎn)、近井點(diǎn)、坑口位置點(diǎn)的坐標放樣與求測,工程作業(yè)調度, 地質(zhì)填圖等。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/155605.htm111 基本原理
RTK測量技術(shù), 是以載波相位觀(guān)測量為根據的實(shí)時(shí)差分GPS (RTD GPS) 測量技術(shù)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)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(jiàn)GPS衛星進(jìn)行連續地觀(guān)測,并將其觀(guān)測數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸設備, 實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶(hù)觀(guān)測站。在用戶(hù)站上, GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時(shí), 通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸設備,接收基準站傳輸的觀(guān)測數據, 然后根據相對定位的原理, 實(shí)時(shí)地計算并顯示用戶(hù)站的三維坐標,其精度可達到厘米級。這樣通過(guò)實(shí)時(shí)計算的定位結果, 便可監測基準站與用戶(hù)站觀(guān)測結果的質(zhì)量和解算結果的收斂情況代寫(xiě)論文, 從而可實(shí)時(shí)地判定解算結果是否成功, 以減少冗余觀(guān)測, 縮短觀(guān)測時(shí)間。
112 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) GPS接收設備
在基準站和用戶(hù)站上, 分別設置雙頻GPS接收機。由于雙頻觀(guān)測值不僅精度高, 而且有利于快速準確地解算整周未知數。當基準站為多用戶(hù)服務(wù)時(shí), 其接收機的采樣率應與用戶(hù)接收機采用率最高的相一致。
(2) 數據傳輸設備
數據傳輸設備也稱(chēng)數據鏈, 由基準站的無(wú)線(xiàn)電發(fā)射臺與用戶(hù)站的接收機組成, 其頻率和功率的選擇主要取決于用戶(hù)站與基準站的距離、環(huán)境質(zhì)量、數據的傳輸速度。
(3) 軟件系統
支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量的軟件系統的質(zhì)量和功能, 對于保障實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)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, 能選擇快速靜態(tài)、準動(dòng)態(tài)、和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)等作業(yè)模式, 實(shí)時(shí)完成對解算結果的質(zhì)量分析和評價(jià)。
2 GPS 技術(shù)在礦山測量中的作業(yè)流程
211 內業(yè)準備在實(shí)施GPS外業(yè)測量前, 應事先對測區進(jìn)行踏勘, 根據礦山測量的特點(diǎn)完成內業(yè)的準備工
作, 主要包括以下幾個(gè)方面的內容:
(1) 根據工程項目, 設定工程名稱(chēng)
(2) 參數設置: 基準站的數據采樣率一般為4～5S, 流動(dòng)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(shí)施工程放樣前, 內業(yè)輸入每個(gè)放樣點(diǎn)的設計坐標、線(xiàn)路方位角, 以便野外實(shí)時(shí)、準確放樣。
212 求定測區轉換參數
礦山測量是在北京坐標系或獨立坐標系上進(jìn)行的, 這就存在WGS - 84坐標與北京坐標系或獨立坐標系的坐標轉換問(wèn)題。由于RTK作業(yè)要求實(shí)時(shí)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(yè)時(shí), 直接輸入參數和基準站坐標。利用高等級控制點(diǎn)同一點(diǎn)的2種坐標求出的轉換參數。
( 2) 也可在RTK作業(yè)時(shí)臨時(shí)求得轉換參數。首先在對空視野開(kāi)闊的地方設立基準站并采集單點(diǎn)定位WGS - 84 坐標, 然后流動(dòng)站聯(lián)測3個(gè)以上的高等級的控制點(diǎn), 求解坐標轉換參數。
213 基準站的安置
為保證觀(guān)測的精度和提高工作效率, 基準站的安置應滿(mǎn)足下列條件。
(1) 基準站可設立在精確坐標的已知點(diǎn)上,也可設立在條件較好的未知點(diǎn)上
(2) 基準站安置應選擇在地勢較高、通視無(wú)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(wú)高壓電線(xiàn)、電視差轉臺、無(wú)線(xiàn)電發(fā)射臺等干擾源, 周?chē)鷳獰o(wú)GPS信號反射源。
(4) 基準站電臺的天線(xiàn)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。
RTK施測及放樣
在測區首級控制的基礎上, 利用點(diǎn)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(wú)各種強電磁干擾源的地方設置基準站。當測區可見(jiàn)GPS衛星數在5顆以上、PDOP
值小于6時(shí), 一般只需5～15秒就可完成初始化而得到固定解。每臺移動(dòng)站只需一人即可進(jìn)行測量作業(yè), 每次開(kāi)始作業(yè)應對已知控制點(diǎn)進(jìn)行檢查, 確保系統無(wú)誤后, 應用GPS電子手簿即可進(jìn)行地形地物點(diǎn)、勘探坑道的采集或勘探線(xiàn)剖面、勘探工程點(diǎn)的放樣作業(yè), 每點(diǎn)采集記錄時(shí)間約1～10秒。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK數據處理相對簡(jiǎn)單,外業(yè)測量采集的實(shí)測坐標通過(guò)手簿的數據傳輸系統, 直接下載到計算機內?？蛇M(jìn)行圖形編輯, 也可經(jīng)整理、分類(lèi)、判斷形成文件后直接打印出來(lái)。在勘探工程點(diǎn)放樣上, RTK同樣能實(shí)時(shí)地提供導航數據, 不僅可以使你快速找到點(diǎn)位, 而且能提供定位精度。如在勘探線(xiàn)上加放點(diǎn)和測點(diǎn), 依據GPS電子手簿顯示的定線(xiàn)導航數據同樣能使你快速上線(xiàn)。利用GPS—RTK放樣, 無(wú)需對講機傳遞導航數據和方向, GPS電子手簿導航畫(huà)面讓你輕松快速上點(diǎn)、上線(xiàn), 極大提高了工作效率, 減輕了測量人員的工作強度3 RTK應用及定位精度分析
貴州興仁某礦區地勢起伏不大, 天空開(kāi)闊,除個(gè)別地方外對RTK作業(yè)無(wú)大的影響。該工程控制測量、勘探剖面線(xiàn)、勘探工程點(diǎn)的放樣均采用RTK作業(yè)。重復測量同一控制點(diǎn)的坐標較差統計表, 見(jiàn)表1。相鄰觀(guān)測點(diǎn)間全站儀實(shí)測和RTK實(shí)測距離抽樣檢查比較, 見(jiàn)表2。
表1 重復測量同一控制點(diǎn)的坐標較差m
Table 1 Coordinate difference ofmeasure the same
one control point repeatedlym
點(diǎn)號△X △Y △Z
GPS3 01009 01004 01004
GPS10 01007 01003 01005
N1 01012 01002 01009
N8 01005 01003 01008
N21 01010 01002 01006
N35 01004 01011 01012
表2 相鄰觀(guān)測點(diǎn)間全站儀實(shí)測和RTK實(shí)測距離較差m
Table 2 Differentmeasurements of electronic total station
and RTK between adjacent observation pointsm
點(diǎn)號
全站儀實(shí)測
距離
RTK實(shí)測
距離
較差
5 6 1101235 1101231 01004
10 11 851638 851632 01006
11 12 1651700 1651707 01008
20 21 1151657 1151649 01008
29 30 1951623 1951612 01011
從上表來(lái)看, RTK測量既可以實(shí)時(shí)提供點(diǎn)位坐標和高程, 又可實(shí)時(shí)知道測量點(diǎn)位精度, 能夠較大地提高工作效率。同時(shí)從測量結果來(lái)看,RTK測量點(diǎn)位精度可達厘米級, 完全能夠滿(mǎn)足礦山測量的需要。
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