浅谈RTK在矿区测量中的应用_杜继宗

随着全球定位系统（GPS ）技术的飞速发展，RTK （Real Time Kinematic ）测量技术也日益成熟，它不仅具有GPS 全天候、高精度、无须光学通视的特

点，重要的是还可以实时提供测站点的三维定位结果。RTK 定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它的产生是GPS 技术应用的延伸和发展，是测量方法的又一次新的突破。RTK 测量技术因具有操作简便，数据处理快捷，实效性强，作业效率高等特点，正在被越来越多的广大测绘工作者所认可，在测绘领域也得到了广泛的应用。

1RTK 技术概述

实时动态(RTK)测量系统，是GPS 测量技术与数据传输技术的完美结合。在基准站上设置GPS 接

收机，对所有可见的GPS 卫星进行连续观测，通过数据链将其观测数据和测站坐标信息及时地传送给流动站。在流动站上，GPS 接收机通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，解算整周模糊度未知数并计算出流动站的三维坐标和精度。

实时动态RTK 测量系统主要由三部分组成：①基准站接收机、②数据传输设备、③软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。软件系统具有能够实时解算流动站的三维坐标的功能。

2GPS RTK 技术在矿区测量中的应用

2.1矿区控制网的建立

下面以宁夏灵武市鸳鸯湖矿区梅花井井田控制测量工作中GPS RTK 测量技术的应用为例，阐述

RTK 技术的应用情况。

作者简介：杜继宗(1956—)，男，测量工程师,1989年毕业于郑州煤田

职工地质学院工程测量专业，长期从事测绘工作。

责任编辑：孙常长

浅谈RTK 在矿区测量中的应用

杜继宗

（宁夏回族自治区煤田地质局，宁夏银川750002）

摘要：RTK 测量技术因具有作业精度、作业效率高等明显优势，被广泛应用于矿区测量工作中。宁东煤田梅花井井田，总测量面积约70km 2，测区内沙漠较多，原有控制点破坏严重，采用常规测量手段施测十分困难，为此采用RTK 技术，并建立了精度高、布局合理的矿区控制网。控制网由已知点4个，未知点15个组成，共处理基线65条。通过对控制网进行技术分析，发现RTK 测量的各项指标均优于规范要求。结合GPS RTK 技术在该矿区测量中的应用实例，指出RTK 技术从基准站与流动站的设置至数据检验各程序中应注意的问题，并认为RTK 技术是矿区测量工作的优先选择。

关键词：RTK ；GPS ；矿区测量中图分类号：P228.4

文献标识码：A

A Superficial Discussion on Application of RTK Technique in Mine Area Surveying

Du Jizong

(Ningxia Bureau of Coal Geological Exploration,Yinchuan,Ningxia 750002)

Abstract:Since the obvious predominance of high operating accuracy and efficiency,the RTK surveying technique is widely used in mine area surveying.The Meihuajing minefield in the Ningdong coalfield has total surveying area about 70km2,because of many sand dunes in the area,bring about serious destruction of original control points,operations of conventional surveying means are very difficult.Therefore,RTK technique is used,and mine area network of control with high precision and rational layout https://www.360docs.net/doc/7416199802.html,work of control is composed of 4known points,15unknown points,and processed 65baselines.Through network of control technical analysis,has found that various indices surveyed are all excelled code https://www.360docs.net/doc/7416199802.html,bined with GPS real time kinematic technique application examples in mine area surveying,pointed out attention should be paid to RTK technique issues from reference station and roving station setup to each procedure of data validation,and considered that the RTK technique is the preference in mine area surveying.Keywords:RTK;GPS;mine area surveying

中国煤炭地质

COAL GEOLOGY OF CHINA

Vol．21No．11Nov ．2009

第21卷11期2009年11月

文章编号：1674－1803（2009）11－0077－02

doi ：10.3969/j.issn.1674-1803.2009.11.024

第21卷

中国煤炭地质

该测区位于自治区灵武市宁东煤田，矿区分布

有梅花井等数个大型井田。宁东煤田是自治区的“一号工程”，煤炭储量占区内煤炭资源量的86.9%，是全国13个大型煤炭基地之一。宁东能源化工基地位于宁东煤田，该项目投资大，施工项目多。本次测量的控制范围覆盖整个梅花井井田，总测量面积约

70km 2，测区内沙漠较多，原有控制点破坏严重，采用

常规测量手段施测十分困难，很难在短时间内完成所有测量工作。采用GPS RTK 测量技术作为矿区控制测量的技术手段，是较为理想的选择。

矿区控制测量是矿区进行开发建设的基础性工作，必须建立一个精度高、布局合理的矿区控制网（图1）。控制网构建时控制点的选择尽可能与测区内原有的控制点重合，如三角点“鸳鸯湖”“李家圈北”、“磁窑堡东南”、“白芨窝棚”等。新增控制点应选在地势较高、视野开阔的位置，以增大控制范围，方便RTK 设站。控制点周围不得有高度角超过10°的障碍物，在附近100m 范围内不能有强电磁干扰，以免影响观测成果质量。

2.2矿区控制网的实施

首先将基准站设置在已知控制点上。如“鸳鸯湖”“李家圈北”、“磁窑堡东南”、“白芨窝棚”等，并向其输入己知数据和必要的通讯参数，然后将DGPS 设置为输出，获取其坐标。将流动站设置在新增控制点上，首先进行初始化，然后输入所选坐标系统的参数，再输入与基准站相同的通讯参数，最后将DGPS 设置为输入。

基准站和流动站在接收卫星信号后，进行载波相位观测。基准站在跟踪载波相位测量的同时将基准站信息发出，流动站在接收GPS 信号进行载波相位观测的同时，通过数据链接收基准站发出的信息，并实时解算出流动站点的坐标及高程。从而完成矿

区控制测量工作。

本基准站观测结束后，再将基准站搬迁至另一控制点上，构建新的基准站系统，按上述步骤再进行控制点联测，直到整个控制网观测工作结束。

2.3矿区控制网技术分析

该控制网已知点4个，未知点15个，总点数19

个。点位分布均匀，结构合理。本次数据处理采用基线全组合处理，共处理65条基线，基线解算的残差控制在10cm 以内，最后进行控制网整体平差。平差后经检验，M1点位误差最大为4.029mm ，M11高程中误差最大为7.085mm ，M3-鸳鸯湖为最弱边，其相对中误差为1/502728。该控制网与原控制网符合情况较好，整网的强度和精度分布均匀，各项指标均优于规范要求。

3RTK 在矿区测量中应注意的问题

①基准站至流动站距离一般不应超过10km 。②基准站应尽量架设在地势较高，对天通视良

好的地点，避免有障碍物遮挡卫星信号，作业区域内不能有强烈的电磁波干扰。

③控制点间仍需通视，以便其它仪器进行联测。

基准站和流动站离地面要有一定的高差。

④在测量过程中，遇到信号受遮挡、信号中断现

象时，在观测点上静止地观测几分钟，重新完成初始化，可继续进行测量。

⑤RTK 通讯一般采用VHF ／UHF 视距传输，为了提高传输距离，RTK 的数据链通常采用高增益天

线，在测量中应注意基准站和流动站的工作状态，并

进行必要的质量控制，以保证通讯的畅通和较低的误码率，确保测量精度。

⑥数据检核。流动站在测量前和结束后应移到

己知控制点上，检查流动站的三维坐标与己知控制点的三维坐标是否相符，若超出限差容许范围，则说明系统工作不正常或存在误差，应及时查找原因并加以解决。

4结语

GPS RTK 是一项新的测量技术，在操作方法与

技术上与常规的测量相比有很大的区别，有着省时、省工、精度高等特点。避免了常规测量中人为误差的引入，每个点的误差均为随机误差，不存在积累。可在作业现场实时提供点位坐标及精度，随时监控所测数据的质量，当达到精度后再进行采集，避免了返工。

（下转第85页）

图1鸳鸯湖矿区梅花井井田GPS 控制网布置图

Figure 1GPS network of control layout in Meihuajing minefield,

Yuanyanghu mine

area

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11期

该系统可全天候作业，不受天气、通视条件限制，只要能收到卫星信号和基准站信号即可施工。RTK技术在宁东煤田梅花井矿区测量中，收到了较好的效果，极大地提高了矿区控制网建网的效率，有效地保证了控制网的质量。应用RTK技术无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势，是矿区测量工作的优先选择。参考文献：

[1]刘大杰，施一民，过静君.全球定位系统（GPS）的原理与数据处理[M].上海：同济大学出版社，1996.

[2]徐绍铨.GPS测量原理及应用（增订版）[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，2003.

[3]魏二虎，黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].湖北武汉：武汉大学出版社，2004.

[4]胡友健.全球定位系统（GPS）原理与应用[M].武汉：中国地质大学出版社，2003.

2006年以来，全局经济持续、快速、健康发展，各项经济技术指标屡创历史新高。2006年全局产值1.5亿元，实现利润3400万元；2007年全局产值2.1亿元，实现利润7500万元；2008年全局产值突破3亿元，达到3.5亿元，是1998年的11倍，实现利润总额5500万元，是1998年的30倍还多。2008年资产总额达到2.8亿元，比1998年翻了10翻。净资产收益率连续三年达到全国优秀水平，其中：2007年净资产收益率比全国平均水平高出171%。资产保值增值水平大幅提高，2008年资产保值增值率136.98%，连续三年超额完成国资委下达的经营目标,经营业绩连续三年达到A级，取得了建局以来的最好历史水平。纳税额度大幅增长，其中：2006年向国家上缴税金525万元；2007年上缴1196万元，同比增长127.8%；2008年上缴2362万元，同比增长97%，是1998年的10倍。职工收入大幅提高，生活水平极大改善，2008年为职工缴纳各种社会保险122万元，缴纳住房公积金208.15万元。全局安全生产形势良好，2008年创造了连续11年未发生死亡事故的安全生产纪录。

勤于学习敏于思索

刘自俭是个酷爱学习和思考的人。工作之余，他总是挤时间学习。下班后，如果不急于离开，他总会再待上一个小时，把当天因工作太忙而没有读完的报纸接着读完。他特别重视党和国家的方针政策和马克思主义中国化理论体系的学习和实践，尤其是对科学发展观理论的学习和实践。他认真参加外经贸大学举办的EMBA高级工商管理培训，十分注重新知识、新理论、新方法的学习和应用。他在周末有空闲时最常去的地方就是新华书店，每次去都不会空手而归，有时买一本，其至买几本新出的管理方面的书籍。“其实书不在于买得多，也要会挑会选，最重要的是学以致用。现在的书内容重复的太多，但还是要买呀，更新太快了，总会不时地有一些新鲜东西冒出来，宁可错买几本，不可放过一本，这是我买书的原则”，他深有体会地说：“现在是知识经济时代，知识信息更新发展得速度太快，如果自己不好好学，松懈了，就会跟不上，要落后，就会失去许许多多对我们发展有利的机会，失去了这些机会，也就意味着失去了市场，而失去了市场，也就注定要灭亡。”

对于今后的发展，刘自俭成竹在胸。2008年9月，为庆祝宁夏回族自治区成立50周年，自治区煤田地质局在新落成的宁夏科技馆举办了“宁夏煤田地质工作50年成就展”，自治区党委书记陈建国亲临现场参观并发表了重要讲话，对煤田地质局的工作给予高度评价和充分肯定，对新形势下进一步加强煤田地质工作，“找新矿、找大矿”及开展煤层气等洁净能源勘探工作作出了重要指示。

对此，刘自俭表示“今后，我们将按照陈书记的指示精神，组织专家、技术人员把‘攻深找盲’工作作为重点来抓，积极争取国家和自治区地勘基金项目，力争在三个方面取得重大突破：一是实施石嘴山老矿区中深部勘探工作，新增探明储量2.3亿吨，延长矿山服务年限20年；二是为我区新增煤炭资源探明储量100亿吨；三是探明我区宁东煤田中深部预测区煤炭资源储量，预期可获得煤炭资源储量近1000亿吨。我们将按照陈建国书记‘你们是专业的煤炭地质勘查队伍，一定要把煤层气的勘查工作抓紧、抓好’的要求，为我区大规模勘查和开发利用煤层气资源做好前期准备。进一步深化企业化改革，积极走‘探采一体化’的新路子，做强做大我局，为自治区经济建设和社会发展做出新的更大的贡献。”

听着他的雄心壮志，看着他的坚毅神情，一种钦佩之情不仅油然而生。这就是刘自俭，一个勇于拚搏，永不言败的新时期的煤田地质人；这就是刘自俭，一个手握航船舵把，带着他的地勘队伍在希望之海上破浪前行……

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本刊记者：拼搏奉献的时代弄潮者85