RTK技术在金属矿山测量中的应用探析.pdf

世界有色金属2023年6月下32测绘技术Mapping technologyRTK技术在金属矿山测量中的应用探析张振（山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司，山东 烟台 2 6 5 1 4 7）摘 要：本文主要针对RT K技术在金属矿山测量中的应用进行分析研究。首先对P T K技术及其在金属矿山测量中的应用优势简析，根据其技术原理，探讨RT K技术在金属矿山测量的具体功能应用。最后，为了确保本文研究具有实践性，结合具体矿山测量案例，针对性提出RT K技术的应用要点。关键词：RT K技术；金属矿山；测量应用中图分类号：T D 1 7 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 2-0 0 3 2-3Application of RTK Technology in Metal Mine SurveyZHANGZhen(S h a n d o n g Y a n t a i X i n t a i G o l d Mi n i n g C o.,L t d.,Y a n t a i 2 6 5 1 4 7,C h i n a)Abstract:T h i s p a p e r ma i n l y f o c u s e s o n t h e a p p l i c a t i o n o f RT K t e c h n o l o g y i n me t a l mi n e s u r v e y.F i r s t l y,P T K t e c h n o l o g y a n d i t s a p p l i c a t i o n a d v a n t a g e s i n me t a l mi n e s u r v e y a r e b r i e f l y a n a l y z e d.A c c o r d i n g t o i t s t e c h n i c a l p r i n c i p l e,t h e s p e c i f i c f u n c t i o n a p p l i c a t i o n o f RT K t e c h n o l o g y i n me t a l mi n e s u r v e y i s d i s c u s s e d.F i n a l l y,i n o r d e r t o e n s u r e t h e p r a c t i c a l i t y o f t h i s s t u d y,c o mb i n e d w i t h s p e c i f i c mi n e s u r v e y c a s e s,t h e a p p l i c a t i o n p o i n t s o f RT K t e c h n o l o g y a r e p r o p o s e d.Keywords:RT K t e c h n o l o g y;Me t a l mi n e s;Me a s u r e me n t a p p l i c a t i o n收稿日期：2 0 2 3-0 4作者简介：张振，男，生于1 9 8 5 年，山东济宁人，本科，工程师，研究方向：矿山测量。RTK技术在金属矿山测量中的应用有利于提升矿山测量精度、确保矿山测量安全。金属矿山测量工作是矿山开采，开发以及建设的前期工作，矿山测量的精准性，直接关系到后续的矿山生产。传统金属矿山测量工作大部分为人工模式，随着科学技术的进步，金属矿山测量开始采用新设备和仪器，从而助力矿山测量工作发展。当前，测量技术进一步发展，以GPS、RTK为首的新型定位测量技术开始应用，利用了先进的全球定位技术，使测量工作更加精准。同时，新设备应用也已经达到了成熟，设备使用更加方便，有利于金属矿山测量工作。1 RTK技术及其在金属矿山测量中的应用优势分析1.1 RTK技术RTK技术也被称作为载波相位差分技术，该技术在应用过程中，主要是利用两个测量站进行测量差分。RIK技术在测量应用的过程中，在未知点上建立基准站，基准站的主要功能是接收卫星信号，并且通过无线网络通信将信号传输给技术使用用户。用户端依靠接收端的信号和信息解算功能对接收的卫星信号进行解算。数据结算主要是完成基准站和流动站之间的坐标增量计算，站间距平均长度达到30km，平面精度能够达到1cm2cm。1.2 RTK技术的应用优势分析RTK技术已经研发就在当前社会中广泛应用1。尤其是在金属矿山测量中应用，与传统技术相比具有绝对的优势，以下是本文研究后，对RTK技术在金属矿山测量中的应用优势进行分析：（1）抗干扰能力强。测量工作最惧怕外界干扰过大，从而影响到作业精度。而RTK技术本身就具有极强的抗干扰能力。RTK技术在应用过程中一般不会受到季节变化、气候变化等外界环境影响，同时成像不稳定问题也不会对其产生影响。该技术应用具有全天候工作优势，在金属矿测量实施过程中不需要两点间保持较高的光视觉要求，只明确“电磁波通视”条件。因而，时期技术与传统的测量技术相比具有更高的稳定性，几乎不会受到干扰。另外，研究发现，RTK技术在应用过程中只是会受到电磁通视、测量视野能见度等因素影响，并且影响也相对较小。传统矿山金属测量工作开展的过程中，对于复杂地区测量技术条件要求更高，因为其受到影响比较大，而RIK技术能够轻松解决该问题，继而实现快速高效地进行快测量和放样。（2）高精度测量也是RTK技术的主要优势。RTK技术在金属矿山测量中应用具有高精度特点。RTK技术应用过程中，即使出现误差也是相对独立的数据误差、误差数据不会因为技术流程变化而发生积累和传递。因此，RTK测量中应用过程中主要达到基础工作要求或是在规定的作业半径内开展测量，就能够达到测量精度要求，其最佳测量精度能达到cm级。RTK技术与传统的作业方法相比，传统测量工作和放样时采用逐级设站方法，从而会造成测量误差传递、积累，误差会不断增大。而采用RTK进行测量由于精度比较均匀，不会发生此类现象，继而提升了测量精度。（3）RTK技术在测量中应用也具有技术集成化、自动化应用、数据处理速度快等优势。RTK系统设计过程中，集成了强大的定位测量和定点放样功能，使测量工作更加便利，测量工作实施过程中，收集星数、PDOP（点位精度衰减因子）值、模糊固定状况、点位数据等相关参数都可以依靠手持设备显示，继而保证后续测量工作高效完成。另外，RTK技术应用的高效性优势也体现为节省人力。RTK技术应用过程中，使用先进的技术设备开展各项工作，工作开展时，流动站测量工作，大多情况下只需1人进行操2023年6月下 世界有色金属33测绘技术Mapping technology作，而且几秒钟即可完成一个点的测量工作，作业速度快，大大节省了工作时间和生产费用，提高工作效率。2 RTK技术在金属矿山测量具体应用探究RTK技术在金属矿山测量中应用具有良好的技术优势。本文听够对RTK技术研究，总结RTK技术在金属矿山测量具体应用包括以下内容。2.1 RTK技术在金属矿山地形形变测量中应用RTK技术在金属矿山测量中应用，能够实现对金属矿山地形形变的测量。矿山测量过程中，部分矿山地理性质不够稳定，加上外力影响，导致矿山结构发生形变问题。同时，矿山地形变化也有一定的几率产生地质灾害问题2。从而使矿山测量工作人员陷入险境。而实际上，矿山测量工作开展的过程中，利用RTK技术能够在测量的同时对矿山地形形变进行对比。测量工作开展的过程中，根据测量需求布置基准点和矿山观测点，能够对观测网络内的地形进行长期数据测量和获取，通过长期或者一段时间的测量数据统计，对于矿山周边数据进行对比，从而分析矿山地形变化情况。2.2 RTK技术在金属矿区工程测量中应用RTK技术在金属矿区工程中应用也非常重要的作用。矿山测量工作的主要目的是矿区建设。而矿区建设规划，包括矿区整体布局、矿区范围设置、矿区安全设置等内容，各项设置都需要对矿山地形、矿山各地形位置有所了解。而采用RTK技术进行金属矿区工程测量，布置测量点，能够对矿山各位置的定位、地形数据进行获取，并且根据数据制定立体、完整的矿山地形图，以地形图为相关技术指导，为后续的金属矿区工程建设打好基础。2.3 RTK技术在金属矿山控制网建设中应用RTK技术在金属矿山控制网建设中应用也能够完美展现功能。建立矿山控制网是为了实现对金属矿山地形、地理位置进行全程监控，确保矿山开采期间，各项开采工作以及工程建设工作能够获取最高精度的矿山开采数据。矿山开采工作实施的过程中，形成测量网络，也能够形成实时监控。控制网建设，主要是依靠矿山开采范围，利用基准站和测量点布置，构建整个测量网络，继而保证整个测量网络布置实施有效。3 案例分析本工程为某金属矿山开采测量工作。该金属矿山开采标高为0.73km1km。开采之前，为了确保矿山边坡变动、采动因素以及岩体力学对矿山造成影响。因此，矿山开采工作实施的过程中，绝对对该金属矿山进行测量，测量工作实施过程中，计划采用RTK技术，以下是对RTK金属矿山测量方案进行解析。4 RTK技术在金属矿山测量中的实践应用方案解析4.1 RTK金属矿山测量中应用方案4.1.1 RTK设备选择（1）RTK测量选择司南RTK测量仪，该测量设备搭配北斗定位道路坐标放样以及高精度卫星定位接收机。以下表1为RTK测量设备的参数。（2）无人机选择，本次测量中，部分测量需要从空中进行。选择P330pro固定翼无人机，该无人机最大免相控为100Hz、能够达到160min的超强续航。（3）搭载中画幅相机，相机能够达到1亿像素、80mm焦距、CCD尺寸为43.9*32.9、精度能够满足1 500测量要求。对于本次测量工作实施有重要的意义。表1RTK测量设备参数系统配置具体情况天线提高卫星信号捕捉能力，在城市测量中轻松固定，增强多路径抑制与抗干扰能力，在高压线、矿区等环境也能稳定测量外观设计镁合金外壳，更加坚固，体积超小，重量超轻北斗测量引擎多星系统内核，支持北斗三号卫星，兼容各种CORS系统全键盘安卓系统四核1.5G CPU，2G+16G储存，4G通，续航12小时，支持快充高容量电池内置可更换，6300mAh，支持充电宝充电（4）地面站软件选择EasyFlyv1.0.11软件，能够操控无人机进行智能航线规划飞行，从热实现高精度测量，更可以根据地形条件自动生成航线，节省时间。（5）RTK数据测量完成后，主要应用POS解算软件和空三建模软件。其中POS软件能够实现100Hz高频PPK数据的解算。空三建模软件可以完成空三解算、实景建模、土方量算以及生成等高线等功能，为后续的测量工作打好基础。4.1.2 RTK测量点布置RTK进行检测点布置的过程中，根据各检测点的平面位置，确保监测工作实施达到基本要求。以下是对本工程RTK测量点布置进行总结。（1）基准站坐标。检测基准站安装GPS信号接收设备，并且利用GPS卫星信号确定基准站的基本位置。设置完成后，根据中央子午线确定基准站的高程和地理坐标。（2）平面布置点，具体选平面坐标值为基点作为测量布置控制点。（3）高程控制点，是对高程值进行测量的点。测量过程中，测量点坐标为打底高=正常高+大地水准面和参考椭球面之何的高程差。（4）水准点用水准测量方法测定的高程控制点；控制点，用全球定位系统（GPS、北斗）技术测定其点位的控制点。4.1.3 RTK技术测量实施步骤和要点本次测量工作中，针对RTK技术测量实施路径进行了总结，以下是对技术的应用步骤要点进行总结：（1）第一步就是进行仪器连接操作，按照仪器使用方法连接装置。按照仪器参数配置仪器相互连接流程开展工作，连接完成后在触摸屏上点击“扫描”按钮，进入到主界面后点选本机机身号码，最后确认“连接”即可实现初步工作。（2）第二步工作是对仪器进行设置。先对移动站进行设置，按固定解装配仪器参数调整移动站建立等流程完成参数设计。设置过程中，在屏幕上点击移准站设置，将主机工作模式切换为移动站基本工作模式，同时数据链转换为网络模式，转换之后进行网络配置，确保后续数据获取阶段能世界有色金属2023年6月下34测绘技术Mapping technology够获取高精度数据。网络具体模式设计情况按照以下完成：接收机设置为移动网络（SIM卡插到主机）。数据链设置：设置CORS账号IP、账户、密码，网络模式一定按照NTRIP模式，并获取接入点。（3）第三步是对控制点进行测量。测量工作实施过程中，操作人员手动操作手簿地进入到测量软件主界面，测量软件的主界面选择测量项目并点击，选择“控制点测量”，进入控制点测量界面。（4）按照上述布置直接完成测量工作，而实际上，具体测量工作也需要按照方案进行参数释义。完成测量次数的设置；测点数：一次测回需要采集的总点数额需要设置；延迟时间：当仪器设置完成后，后续的测量工作基本不用再去处理，测量工作可以自动化实施，等待回收测量数据即可，从而提升测量工作效率。（5）数据内业数据处理。数据内业处理过程中，主要是将测量采集的数据导出，采用POS解算软件进行解算、解算完成之后，对空三加密进行处理，最后进行精度验证。而无人机方面测量，则需要正射影像进行建模，同时建立DOM模型，实现对地形图的三维绘制，确保各项测量工作量良好开展。4.2 总结RTK技术的应用要点通过上述矿山测量中RTK技术的应用，很大程度上提升了矿山测量的工作效率。而通过实践案例总结，RTK测量技术在金属矿山测量中应用主要要点包括以下内容，相关团队在借鉴工作经验的过程中，可以按照以下要点完成测量工作。4.2.1 测量设备选择现代金属矿山测量工作实施的过程中，是依靠先进的设备完成测量工作。根据矿山测量需求，选择具有先进性、实用性特点的测量设备，对于测量工作执行有非常重要的意义。具体测量工作开展的过程中，选择设备需要根据具体需求而定，确保测量工作实施有效。如，本次测量中，不仅选择的了RTK设备，同时也增加了无人机技术，确保在不同位置的测量工作都能够高效完成3。4.2.2 测量流程设计在金属矿山测量前，还需要明确测量技术流程，按照技术流程和测量方案完成测量工作，才能够保证后续的测量工作达到标准。具体测量工作实施过程中，按照准备阶段、外业数据采集、内业数据处理、内业数据处理等流程弯沉具体测量工作。以下图1为RTK测量工作的具体流程探讨。4.2.3 测量中问题和解决RTK测量金属矿山的过程中，也遇到一定的测量问题。具体的测量工作实施过程中，需要通过解决问题，实现高精度、高效率的测量。第一，针对测量实施时，遇到复杂的矿山地形情况，可以采用建立临时测量点的反方，在复杂测量端寻找最稳定，最平坦地形的位置，架设RTK仪或者其他仪器，将其作为临时坐标点，利用临时坐标点使其成为RTK标准测量点，从而保证测量良好开展，确保测量工作高效开展，更能够提升测量效率4。第二，针对测量过程的实施过程中，风力的影响，也提出针对性的解决措施。RTK技术进行矿山地形测量实施的过程中，与无人机或者GPS结合使用，对同位置的地形进行多次测量，并且根据历史记录，根据历史户数对比，确保测量更加精准。第三，测量工作实施的过程中，需要针对测量误差问题进行处理。RTK技术虽然具有高精度的特点，并且测量不会误差。但是，也会受到精度误差影响。因此，为了预防测量误差的问题。在测量工作实施过程中，一定要按照测量标准流程进行测量，测量过程中，每一个环节都需要认真仔细，按照标准流程开展测量工作，继而保证RTK测量工作达到标准。而在实际上，一旦出现测量误差，一定要重新测量，并对测量误差进行更正，防止由于测量工作出现故障问题5。图1RTK作业流程图5 结语本文主要针对RTK技术在金属矿山测量中应用进行分析研究,文章中总结了RTK技术在金属矿山测量的全部流程要点，同时也总结了注意事项。在日后金属矿山测量实施的过程中，一定要注重解决问题，继而保证矿山测量达到标准要求。1冷冰.RTK技术在金属矿山测量中的应用研究J.世界有色金属,2021(08):31-32.2白斌.GPS-RTK技术在金属矿山测量中的应用J.地矿测绘,2021,4(6):34-35.3郭文龙.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用分析J.中国金属通报,2020(03):18+20.4房刚.试析全站仪与RTK技术在地形图测绘工作中的作用及应用要点J.测绘与勘探,2022,4(2):16-18.5李俊义.测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用J.智能城市,2021,7(06):61-62.