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摘要:GPSRTK技術是一種在地形和地圖領域常用的實時地圖繪制技術。它可用于構建廣泛的高精度測量和監測礦井表面,以完成對礦山的實時監測。因此,與傳統的地形測繪技術相比,GPSRTK技術可以有效地提高地形測繪質量,動態實時制圖。在本文中,GPSRTK測繪技術的概念被用作分析地形和采礦工程制圖的切入點。
關鍵詞:GPSRTK;礦山工程;測繪;應用
前言
采礦工程的測量是采礦前的必要程序。為確保礦山生產安全,提高礦產資源效率,首先需要進行地質調查,為礦山規劃設計提供支持信息。創建穩定的采礦工程環境。隨著采礦過程的進行,采礦區的操作人員和機器數量不斷增加,難以滿足測繪的要求。如果使用傳統的測量工具,缺乏良好的地形測繪條件,工作精度和數據效率,就不能為現代礦山提供信息支持。這是新的映射技術,并且已被廣泛使用。
1gpsrtk分析
1.1技術特點
和傳統的靜態或動態測量技術相比較,RTK技術使用動態載波相位差方法來改善數據能有效和快速解讀,確保現場測量精度高達厘米級。GPSRTK系統使用兩個或更多接收器。接收器使用載波相位差技術進行測量。
1.2工作原理
操作原理如下:系統收集衛星獲得的原始GPS數據,然后通過串口將其發送到無線傳輸站,并且移動站從GPS接收原始數據,然后通過串行端口的轉換將數據發送到移動接收器。在此期間,GPS移動接收器在其設定點收集和組織本地機器的原始數據。最后,基于由基站傳遞的位置坐標和基線矢量數據,移動接收器可以確定該站的坐標。根據先前的原理,操作員還可以在勘測區域中移動和運輸移動系統以執行其他測量任務,例如定位、高度和地形測量。在RTK模式中,基站將其觀測數據連同站點的坐標信息一起發送到數據鏈路信道中的移動站,這需要不到一秒鐘。可以在靜止或移動狀態下打開流動站。通常,在固定點進入初始點,然后選擇動態工作模式。它還支持在動態環境中直接啟動,并完成每周的搜索和解決方案。一旦解決了周期間固定數量的解決方案,就會實時處理周期信息。在維護衛星階段的觀測和完整的幾何圖形的過程中,移動設備可以為操作員提供厘米級精密定位。
1.3系統作用
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,就可以實現多個用戶操作。數據傳輸系統,也稱為數據鏈路,由用戶和無線傳輸站組成,相關技術人員應包括在用戶站與基站之間的距離、數據傳輸效率中。
2GPSRTK測繪技術的優點
傳統靜態GPS測量技術有很多的問題,例如需要長時間的數據反饋和專門的計算機處理來分析數據。GPSRTK技術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、動態測量等特點。與傳統的測量技術相比,GPSRTK技術不僅具有高質量的測繪操作的基本特征,而且還具有實時測量技術。它也是測繪不可或缺的技術項目,它使GPSRTK測量技術的應用更加廣泛。
2.1具有實時性優勢
它的映射精度已上升到厘米級。
2.2測量效率高
由于GPSRTK組態設備具有高速,高精度的特點,其數據處理和分析效率更高,與傳統測量方法相比具有明顯的優勢。2.3用于山區測量可以實時獲取地形和地圖。操作員可以根據實時地形和映射圖像及時校正和調整圖像。
2.4支持全天候遠距離觀測
GPS支持的衛星系統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,具有很好的環境適應性。
2.5操作簡易
在設置好模塊后,可以確保即使在單人操作下GPSRTK系統也能正常運行,進一步提高測量效率。
3GPSRTK要點分析
3.1組建控制網絡
在真實的地形和測繪過程中,利用GPSRTK技術進行綜合地形測繪操作,獲得詳細完整的礦山工程地質數據。形成具有區域特征的礦山工程控制網絡,這是受于地形和測繪作業的實際過程影響。充分測量控制點對中心礦區地形和測繪區域的影響與測量點的平均差異相結合,得到每個點的精確值,以達到滿足精度要求的目標。
3.2監測地表變形
在測量和實際制圖過程中,相關技術人員根據具體工作原理積極轉變傳統工作的概念,并將GPSRTK制圖和地形技術全面結合。受礦區面積大、區域土地覆蓋面廣、對區域的了解較少、控制點密度較低的影響。采用GPSRTK測繪技術,動態映射可以測量采礦區域內的水平和垂直剖面、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技術的應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,以便有效地控制多路徑效應和點對準誤差的發生。②由于現場測量操作主要是為了獲得精確的內部映射,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聯合測繪技術實際應用
4.1放樣工作
在采礦工程測量中,放樣工作屬于基礎測量工程。如果使用傳統的地形和繪圖方法,則需要很長時間,而且工作結果并不準確。
4.2土方工程量驗收測量
一般而言,為了保證礦產資源的效率,礦業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技術系統之前,首先必須繪制工作面的平面,然后必須建立工作控制點網絡。一般而言,映射控制點的工作只需要4s,并且獲得的數據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日常工作。此外,數字技術應用于GPSRTK技術系統,該系統集成了礦物工程測量數據的采集和處理,并且由于該系統可以與合成圖形軟件一起使用,CASS映射也可以數字自動化數據處理和映射。
4.3舉例說明
某新建尾礦庫前期初設階段測繪任務緊迫,測區內為多段山地,山上為竹林與大樹,在林內RTK無信號且全站儀不適宜在密林里面按導線設站測量。解決辦法是采用GPSRTK聯合全站儀的測繪技術改進,智能化、便捷化的測圖技術:RTK提供圖根點,全站儀、RTK聯合測圖。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,再將儀器的鏡高調為相應的數字,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。極大簡化作業流程,提高作業效率,在保持相應精度的前提下,節省大量作業成本。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,并按時交付相關設計單位使用。此類測量圖根點布設選址及關鍵部位地形圖詳測尤為關鍵,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結語
總之,目前的礦山測繪技術已逐漸從傳統的員工測繪轉變為基于數字信息的大數據測繪。人們認識到傳統的地形繪圖技術在工作效率和數據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。它有其自身的優勢,可以對礦山測量過程產生重大影響,可以有效保證礦山測繪的完整性和及時性。測量數據符合礦山生產所需的地形和制圖要求,保證了采礦公司的安全。GPSRTK技術可適應高標準地形的運行要求和現代礦山的繪圖應用。
參考文獻
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作者:王槐仁 單位:寧化行洛坑鎢礦有限公司