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矿山工程测绘中GPSRTK技术的应用

2019/11/15 阅读:

摘要:GPSRTK技术是一种在地形和地图领域常用的实时地图绘制技术。它可用于构建广泛的高精度测量和监测矿井表面,以完成对矿山的实时监测。因此,与传统的地形测绘技术相比,GPSRTK技术可以有效地提高地形测绘质量,动态实时制图。在本文中,GPSRTK测绘技术的概念被用作分析地形和采矿工程制图的切入点。

关键词:GPSRTK;矿山工程;测绘;应用

前言

采矿工程的测量是采矿前的必要程序。为确保矿山生产安全,提高矿产资源效率,首先需要进行地质调查,为矿山规划设计提供支持信息。创建稳定的采矿工程环境。随着采矿过程的进行,采矿区的操作人员和机器数量不断增加,难以满足测绘的要求。如果使用传统的测量工具,缺乏良好的地形测绘条件,工作精度和数据效率,就不能为现代矿山提供信息支持。这是新的映射技术,并且已被广泛使用。

1GPSRTK分析

1.1技术特点

和传统的静态或动态测量技术相比较,RTK技术使用动态载波相位差方法来改善数据能有效和快速解读,确保现场测量精度高达厘米级。GPSRTK系统使用两个或更多接收器。接收器使用载波相位差技术进行测量。

1.2工作原理

操作原理如下:系统收集卫星获得的原始GPS数据,然后通过串口将其发送到无线传输站,并且移动站从GPS接收原始数据,然后通过串行端口的转换将数据发送到移动接收器。在此期间,GPS移动接收器在其设定点收集和组织本地机器的原始数据。最后,基于由基站传递的位置坐标和基线矢量数据,移动接收器可以确定该站的坐标。根据先前的原理,操作员还可以在勘测区域中移动和运输移动系统以执行其他测量任务,例如定位、高度和地形测量。在RTK模式中,基站将其观测数据连同站点的坐标信息一起发送到数据链路信道中的移动站,这需要不到一秒钟。可以在静止或移动状态下打开流动站。通常,在固定点进入初始点,然后选择动态工作模式。它还支持在动态环境中直接启动,并完成每周的搜索和解决方案。一旦解决了周期间固定数量的解决方案,就会实时处理周期信息。在维护卫星阶段的观测和完整的几何图形的过程中,移动设备可以为操作员提供厘米级精密定位。

1.3系统作用

移动基站均安装双频GPS接收机。如果多个用户的接收器采用率与移动台采样率相匹配,就可以实现多个用户操作。数据传输系统,也称为数据链路,由用户和无线传输站组成,相关技术人员应包括在用户站与基站之间的距离、数据传输效率中。

2GPSRTK测绘技术的优点

传统静态GPS测量技术有很多的问题,例如需要长时间的数据反馈和专门的计算机处理来分析数据。GPSRTK技术通过同时使用基站和移动台的测量模式,有效地提高了测量效率并控制了测量成本。它使地形和制图环境的实时定位精度达到厘米级,并具有各种天气适用、通用性、高效率、动态测量等特点。与传统的测量技术相比,GPSRTK技术不仅具有高质量的测绘操作的基本特征,而且还具有实时测量技术。它也是测绘不可或缺的技术项目,它使GPSRTK测量技术的应用更加广泛。

2.1具有实时性优势

它的映射精度已上升到厘米级。

2.2测量效率高

由于GPSRTK组态设备具有高速,高精度的特点,其数据处理和分析效率更高,与传统测量方法相比具有明显的优势。2.3用于山区测量可以实时获取地形和地图。操作员可以根据实时地形和映射图像及时校正和调整图像。

2.4支持全天候远距离观测

GPS支持的卫星系统可以在任何情况下进行远距离观测,并且可以满足所有时间的操作要求。在进行测绘时,可以打开基站和移动支架进行操作,具有很好的环境适应性。

2.5操作简易

在设置好模块后,可以确保即使在单人操作下GPSRTK系统也能正常运行,进一步提高测量效率。

3GPSRTK要点分析

3.1组建控制网络

在真实的地形和测绘过程中,利用GPSRTK技术进行综合地形测绘操作,获得详细完整的矿山工程地质数据。形成具有区域特征的矿山工程控制网络,这是受于地形和测绘作业的实际过程影响。充分测量控制点对中心矿区地形和测绘区域的影响与测量点的平均差异相结合,得到每个点的精确值,以达到满足精度要求的目标。

3.2监测地表变形

在测量和实际制图过程中,相关技术人员根据具体工作原理积极转变传统工作的概念,并将GPSRTK制图和地形技术全面结合。受矿区面积大、区域土地覆盖面广、对区域的了解较少、控制点密度较低的影响。采用GPSRTK测绘技术,动态映射可以测量采矿区域内的水平和垂直剖面、地形图和特殊地形。

3.3基本注意事项

在测绘采矿工程的过程中,除了以前的要点,GPSRTK技术的应用需要注意一些基本问题,包括:①尽管有效保证了测量的准确性,但在操作过程中,合理控制精密站与移动台之间的距离,以确保两者之间的距离在10km以内,以便有效地控制多路径效应和点对准误差的发生。②由于现场测量操作主要是为了获得精确的内部映射,如果在一次操作中有许多控制点要测量,则必须提前绘制测量操作的草图,以便准确绘图得到有效保证。

4GPSRTK联合测绘技术实际应用

4.1放样工作

在采矿工程测量中,放样工作属于基础测量工程。如果使用传统的地形和绘图方法,则需要很长时间,而且工作结果并不准确。

4.2土方工程量验收测量

一般而言,为了保证矿产资源的效率,矿业公司通常制定日常采矿计划,土地工程验收的测量是地形和绘图工作。在启动GPSRTK技术系统之前,首先必须绘制工作面的平面,然后必须建立工作控制点网络。一般而言,映射控制点的工作只需要4s,并且获得的数据的准确性在厘米级别。计算提取的矿石量,将其与采矿计划进行比较并总结日常工作。此外,数字技术应用于GPSRTK技术系统,该系统集成了矿物工程测量数据的采集和处理,并且由于该系统可以与合成图形软件一起使用,CASS映射也可以数字自动化数据处理和映射。

4.3举例说明

某新建尾矿库前期初设阶段测绘任务紧迫,测区内为多段山地,山上为竹林与大树,在林内RTK无信号且全站仪不适宜在密林里面按导线设站测量。解决办法是采用GPSRTK联合全站仪的测绘技术改进,智能化、便捷化的测图技术:RTK提供图根点,全站仪、RTK联合测图。利用全站仪的免棱镜功能测先出相似高的竹子、树木的高度,再将仪器的镜高调为相应的数字,采用免棱镜方式测出该地的三维坐标,把生成的等高线与中、小比例尺地形图的等高线对比、修正,最后得到正确的地图。极大简化作业流程,提高作业效率,在保持相应精度的前提下,节省大量作业成本。历时3个月完成尾矿库库址1:2000地形图、尾矿库下游敏感点1:2000地形图,合计总测绘面积约4.8km2,并按时交付相关设计单位使用。此类测量图根点布设选址及关键部位地形图详测尤为关键,成图后做好控制点的保护,为今后大比例尺详图测绘提供保障。

5结语

总之,目前的矿山测绘技术已逐渐从传统的员工测绘转变为基于数字信息的大数据测绘。人们认识到传统的地形绘图技术在工作效率和数据准确性方面存在不足,这意味着其工作成果无法提供信息支持。它有其自身的优势,可以对矿山测量过程产生重大影响,可以有效保证矿山测绘的完整性和及时性。测量数据符合矿山生产所需的地形和制图要求,保证了采矿公司的安全。GPSRTK技术可适应高标准地形的运行要求和现代矿山的绘图应用。

参考文献

[1]丁丽娜.矿山勘查中GPSRTK技术的应用[J].中国科技投资,2016,7.

[2]徐聪,曹沫林,李柏明.矿山测量技术的发展与探讨[J].矿山测量,2011,1.

[3]耿荣才.浅析GPSRTK在矿山开采现状测量中的应用[J].地矿测绘,2015,2.

[4]王向东.RTK在矿山测量应用浅析[J].新疆有色金属,2015,21.

作者:王槐仁 单位:宁化行洛坑钨矿有限公司

矿山工程测绘中GPSRTK技术的应用

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