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摘要:GPSRTK技術(shù)是一種在地形和地圖領(lǐng)域常用的實時地圖繪制技術(shù)。它可用于構(gòu)建廣泛的高精度測量和監(jiān)測礦井表面,以完成對礦山的實時監(jiān)測。因此,與傳統(tǒng)的地形測繪技術(shù)相比,GPSRTK技術(shù)可以有效地提高地形測繪質(zhì)量,動態(tài)實時制圖。在本文中,GPSRTK測繪技術(shù)的概念被用作分析地形和采礦工程制圖的切入點。
關(guān)鍵詞:GPSRTK;礦山工程;測繪;應(yīng)用
前言
采礦工程的測量是采礦前的必要程序。為確保礦山生產(chǎn)安全,提高礦產(chǎn)資源效率,首先需要進行地質(zhì)調(diào)查,為礦山規(guī)劃設(shè)計提供支持信息。創(chuàng)建穩(wěn)定的采礦工程環(huán)境。隨著采礦過程的進行,采礦區(qū)的操作人員和機器數(shù)量不斷增加,難以滿足測繪的要求。如果使用傳統(tǒng)的測量工具,缺乏良好的地形測繪條件,工作精度和數(shù)據(jù)效率,就不能為現(xiàn)代礦山提供信息支持。這是新的映射技術(shù),并且已被廣泛使用。
1gpsrtk分析
1.1技術(shù)特點
和傳統(tǒng)的靜態(tài)或動態(tài)測量技術(shù)相比較,RTK技術(shù)使用動態(tài)載波相位差方法來改善數(shù)據(jù)能有效和快速解讀,確?,F(xiàn)場測量精度高達厘米級。GPSRTK系統(tǒng)使用兩個或更多接收器。接收器使用載波相位差技術(shù)進行測量。
1.2工作原理
操作原理如下:系統(tǒng)收集衛(wèi)星獲得的原始GPS數(shù)據(jù),然后通過串口將其發(fā)送到無線傳輸站,并且移動站從GPS接收原始數(shù)據(jù),然后通過串行端口的轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動接收器。在此期間,GPS移動接收器在其設(shè)定點收集和組織本地機器的原始數(shù)據(jù)。最后,基于由基站傳遞的位置坐標和基線矢量數(shù)據(jù),移動接收器可以確定該站的坐標。根據(jù)先前的原理,操作員還可以在勘測區(qū)域中移動和運輸移動系統(tǒng)以執(zhí)行其他測量任務(wù),例如定位、高度和地形測量。在RTK模式中,基站將其觀測數(shù)據(jù)連同站點的坐標信息一起發(fā)送到數(shù)據(jù)鏈路信道中的移動站,這需要不到一秒鐘??梢栽陟o止或移動狀態(tài)下打開流動站。通常,在固定點進入初始點,然后選擇動態(tài)工作模式。它還支持在動態(tài)環(huán)境中直接啟動,并完成每周的搜索和解決方案。一旦解決了周期間固定數(shù)量的解決方案,就會實時處理周期信息。在維護衛(wèi)星階段的觀測和完整的幾何圖形的過程中,移動設(shè)備可以為操作員提供厘米級精密定位。
1.3系統(tǒng)作用
移動基站均安裝雙頻GPS接收機。如果多個用戶的接收器采用率與移動臺采樣率相匹配,就可以實現(xiàn)多個用戶操作。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),也稱為數(shù)據(jù)鏈路,由用戶和無線傳輸站組成,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)包括在用戶站與基站之間的距離、數(shù)據(jù)傳輸效率中。
2GPSRTK測繪技術(shù)的優(yōu)點
傳統(tǒng)靜態(tài)GPS測量技術(shù)有很多的問題,例如需要長時間的數(shù)據(jù)反饋和專門的計算機處理來分析數(shù)據(jù)。GPSRTK技術(shù)通過同時使用基站和移動臺的測量模式,有效地提高了測量效率并控制了測量成本。它使地形和制圖環(huán)境的實時定位精度達到厘米級,并具有各種天氣適用、通用性、高效率、動態(tài)測量等特點。與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比,GPSRTK技術(shù)不僅具有高質(zhì)量的測繪操作的基本特征,而且還具有實時測量技術(shù)。它也是測繪不可或缺的技術(shù)項目,它使GPSRTK測量技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。
2.1具有實時性優(yōu)勢
它的映射精度已上升到厘米級。
2.2測量效率高
由于GPSRTK組態(tài)設(shè)備具有高速,高精度的特點,其數(shù)據(jù)處理和分析效率更高,與傳統(tǒng)測量方法相比具有明顯的優(yōu)勢。2.3用于山區(qū)測量可以實時獲取地形和地圖。操作員可以根據(jù)實時地形和映射圖像及時校正和調(diào)整圖像。
2.4支持全天候遠距離觀測
GPS支持的衛(wèi)星系統(tǒng)可以在任何情況下進行遠距離觀測,并且可以滿足所有時間的操作要求。在進行測繪時,可以打開基站和移動支架進行操作,具有很好的環(huán)境適應(yīng)性。
2.5操作簡易
在設(shè)置好模塊后,可以確保即使在單人操作下GPSRTK系統(tǒng)也能正常運行,進一步提高測量效率。
3GPSRTK要點分析
3.1組建控制網(wǎng)絡(luò)
在真實的地形和測繪過程中,利用GPSRTK技術(shù)進行綜合地形測繪操作,獲得詳細完整的礦山工程地質(zhì)數(shù)據(jù)。形成具有區(qū)域特征的礦山工程控制網(wǎng)絡(luò),這是受于地形和測繪作業(yè)的實際過程影響。充分測量控制點對中心礦區(qū)地形和測繪區(qū)域的影響與測量點的平均差異相結(jié)合,得到每個點的精確值,以達到滿足精度要求的目標。
3.2監(jiān)測地表變形
在測量和實際制圖過程中,相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)具體工作原理積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工作的概念,并將GPSRTK制圖和地形技術(shù)全面結(jié)合。受礦區(qū)面積大、區(qū)域土地覆蓋面廣、對區(qū)域的了解較少、控制點密度較低的影響。采用GPSRTK測繪技術(shù),動態(tài)映射可以測量采礦區(qū)域內(nèi)的水平和垂直剖面、地形圖和特殊地形。
3.3基本注意事項
在測繪采礦工程的過程中,除了以前的要點,GPSRTK技術(shù)的應(yīng)用需要注意一些基本問題,包括:①盡管有效保證了測量的準確性,但在操作過程中,合理控制精密站與移動臺之間的距離,以確保兩者之間的距離在10km以內(nèi),以便有效地控制多路徑效應(yīng)和點對準誤差的發(fā)生。②由于現(xiàn)場測量操作主要是為了獲得精確的內(nèi)部映射,如果在一次操作中有許多控制點要測量,則必須提前繪制測量操作的草圖,以便準確繪圖得到有效保證。
4GPSRTK聯(lián)合測繪技術(shù)實際應(yīng)用
4.1放樣工作
在采礦工程測量中,放樣工作屬于基礎(chǔ)測量工程。如果使用傳統(tǒng)的地形和繪圖方法,則需要很長時間,而且工作結(jié)果并不準確。
4.2土方工程量驗收測量
一般而言,為了保證礦產(chǎn)資源的效率,礦業(yè)公司通常制定日常采礦計劃,土地工程驗收的測量是地形和繪圖工作。在啟動GPSRTK技術(shù)系統(tǒng)之前,首先必須繪制工作面的平面,然后必須建立工作控制點網(wǎng)絡(luò)。一般而言,映射控制點的工作只需要4s,并且獲得的數(shù)據(jù)的準確性在厘米級別。計算提取的礦石量,將其與采礦計劃進行比較并總結(jié)日常工作。此外,數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于GPSRTK技術(shù)系統(tǒng),該系統(tǒng)集成了礦物工程測量數(shù)據(jù)的采集和處理,并且由于該系統(tǒng)可以與合成圖形軟件一起使用,CASS映射也可以數(shù)字自動化數(shù)據(jù)處理和映射。
4.3舉例說明
某新建尾礦庫前期初設(shè)階段測繪任務(wù)緊迫,測區(qū)內(nèi)為多段山地,山上為竹林與大樹,在林內(nèi)RTK無信號且全站儀不適宜在密林里面按導(dǎo)線設(shè)站測量。解決辦法是采用GPSRTK聯(lián)合全站儀的測繪技術(shù)改進,智能化、便捷化的測圖技術(shù):RTK提供圖根點,全站儀、RTK聯(lián)合測圖。利用全站儀的免棱鏡功能測先出相似高的竹子、樹木的高度,再將儀器的鏡高調(diào)為相應(yīng)的數(shù)字,采用免棱鏡方式測出該地的三維坐標,把生成的等高線與中、小比例尺地形圖的等高線對比、修正,最后得到正確的地圖。極大簡化作業(yè)流程,提高作業(yè)效率,在保持相應(yīng)精度的前提下,節(jié)省大量作業(yè)成本。歷時3個月完成尾礦庫庫址1:2000地形圖、尾礦庫下游敏感點1:2000地形圖,合計總測繪面積約4.8km2,并按時交付相關(guān)設(shè)計單位使用。此類測量圖根點布設(shè)選址及關(guān)鍵部位地形圖詳測尤為關(guān)鍵,成圖后做好控制點的保護,為今后大比例尺詳圖測繪提供保障。
5結(jié)語
總之,目前的礦山測繪技術(shù)已逐漸從傳統(tǒng)的員工測繪轉(zhuǎn)變?yōu)榛跀?shù)字信息的大數(shù)據(jù)測繪。人們認識到傳統(tǒng)的地形繪圖技術(shù)在工作效率和數(shù)據(jù)準確性方面存在不足,這意味著其工作成果無法提供信息支持。它有其自身的優(yōu)勢,可以對礦山測量過程產(chǎn)生重大影響,可以有效保證礦山測繪的完整性和及時性。測量數(shù)據(jù)符合礦山生產(chǎn)所需的地形和制圖要求,保證了采礦公司的安全。GPSRTK技術(shù)可適應(yīng)高標準地形的運行要求和現(xiàn)代礦山的繪圖應(yīng)用。
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作者:王槐仁 單位:寧化行洛坑鎢礦有限公司