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[摘 要]RTK技术的出现不仅使野外测量不再受一般光学仪器所要求的通视的限制，测量的基线长度也不再受到通视距离的限制，而且比传统的测量速度快、精度高、生产效率高等特点，因此在大地测量和工程测量中具有广阔的应用前景。本文主要是对RTK测量技术的涵义、数据采集工作原理及在矿山地形测量中的应用进行分析论述，希望能够更好地了解RTK测量技术，进而更好地发挥其在测量中的作用，促进测量工作健康有序的开展。
[关键词]RTK技术；矿山；地形测量
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0305-01
1.RTK测量技术的概述
实时动态测量（Real Time Kinematic，RTK）定位技术是基于载波相位观测值的实时差分GPS定位技术。GPS测量模式可分为静态、快速静态、准动态和实时动态测量4种模式。但是，利用这些测量模式时，如果不与数据传输系统相结合，其定位结果均需通过观测数据的测后处理才能获得。由于GPS的观测数据需在测后处理，所以，上述测量模式不仅无法实时地给出观测站的定位结果，也无法对基准站和用户站观测数据的质量进行实时地检核，因而难免在数据后期处理中发现不合格的测量成果，出现需要返工重测的情况。RTK测量技术的基本思路是，在基准站上设置1台GPS接收机，对所有可见的GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后，根据相对定位原理，实时地计算显示用户站的三维坐标及其精度。
2. RTK测量与全站仪数据采集原理的分析
2.1 RTK数据采集工作原理
从测量的基本原理来讲，RTK测量技术是指将载波相位观测值作为测量对象，实现实时差分的一种GPS测量技术。整个测量系统主要三部分：GPS信号接收设备、数据传输设备以及与之配套的软件操作系统。其中数据传输设备是测量设备的核心部分，主要包括由基准站的发射基站以与测量流动站等关键设备构成的数据传输系统。而软件操作系统主要是为测量提供一个人机界面，能够实时的显示出所测站点在所指定的坐标系当中的三维结果。
RTK测量技术的基本测量原理是：在基准站处设置一台GPS 接收设备，然后连续的观察所有可见的GPS卫星，之后通过数据链将其从卫星获得的观测值与测量站的坐标信息都传递给流动站。而流动站接收到测量卫星的GPS信号的同时，还通过无线电设备从基准站处接收观测数据，在相对定位的原理上，实时的对整周模糊度进行求解与计算，并将计算结果以图形、曲线等多种显示方式显示到用户基站的三维坐标上。通过这种实时定位与计算的方式就能够对基站和用户站所获得的观测数据的求解收敛情况进行观测，进而对数据的解算是否成功进行实时的判断，进而有效的减少存在的冗余观测值，提高观测与测量效率。
2.2 全站仪数据采集工作原理
全站仪就所说的 “电子全站仪”，属于一种自动测距、自动测角、计算以及数据记录存储兼具的一种三维坐标定位测量系统。其应用廣泛，如应用于地形测量、控制测量、房产测量、工业测量以及近海定位等领域。在测量的过程中，将仪器照准棱镜，然后通过在望远镜上成像，利用在仪器中内置的识别仪器，将信号进行放大、数字化操作后，会得到相应的数值。
3.RTK技术在矿山地形测量中的应用
3.1 测量前的准备工作
测量工作开始之前，收集测量矿区1：10000土地利用情况分布图，作为野外测量前的参考。所测矿区中及其附近已经有GPSC级控制点，其基本的精度满足当前测量要求。因此，在测量时以这3个C级点作为起算点，建立起首级控制，之后布设整个控制网点。本次测量所采用的测量仪器包括：南方GPS接收机，用于前期碎部数据的收集以及首级控制点的布设；南方GPS三套，主要用于碎部数据的收集，并根据所布设的控制点设置次级控制点。在进行测量前，所有的设备都通过了相关部门的检测和校正，精度都达到了相关的要求，能够满足本次测量精度要求。
3.2 野外测量
3.2.1控制点的测量
采用GPS静态定位的方式布设首级控制网，并且在整个测量区域内进行布设，这样便于对整个控制网进行加密以及数字化等操作。由于当前测量区域较大，为了便于后期工程施工以及精度处理需要，在整个测量区域一共布设了六个GPS点作为首级控制测量点。然后利用RTK技术来对图根点进行测绘，并采用全站仪对部分导线进行测量，这样有利于对碎部点进行检查和测量。控制点的设置除了要满足测图的使用以及操作的方便性之外，还必须满足RTK测量对相对应的测量条件的特殊要求。在设置基准站时，还应该尽量避开建筑物、大面积的水域以及强电磁波发射源等障碍物。
3.2.2碎部的测量
由于在测量的实际区域内存在大量的农田玉米和树林，且村庄中有大量的温室大棚和养殖场等，导致整个区域的通视条件相对较差。加之由于项目的时间比较紧张、工作任务繁重，若采用常规的全站仪式测量施工，则会导致项目的施工效率过低，而完全采用RTK来对碎部进行采集，虽然效率会较高，但是由于工作环境的要求而导致部分地区存在信号盲区。
在同一区域采用RTK与全站仪联合测量的方式时，可以根据当地的实际情况对碎部点的信号数据进行测量和采集。例如，在对河流、道路以及高程点等进行测量时，可以充分的利用RTK技术在这方面的技术优势。而在采用全站仪进行测量时，可以完全利用首级控制点和RTK技术加密的图根点来测量那些对RTK信号质量影响较大的区域，诸如包括有大量树林、信号盲区以及地类界线等的区域。同时，在每天的野外作业结束之后要将RTK和全站仪所采集到的数据都进行备份，并转换成*.dat的数据格式。
3.3 精度分析
为了对RTK的测量精度进行检测，可以将其和静态的GPS测量结果进行对比，将首级GPS控制网的平面点位和GPSC级点联合测量的作为真值进行对比分析。在对数据精度的进行分析之后，应该保证所测图根控制点能够用来参考作为全站仪的碎部测量资料，且其精度要完全满足测量绘图精度的需要，且测量误差分布要均匀、不存在累积误差。
4.结束语
RTK技术是GPS定位技术的一个新的里程碑，它大大提高了工作效率，应用前景良好。未来随着科学技术的不断发展，RTK技术在矿山地形开采中的应用将越来越广泛，有利于提高测量工作效率，同时随着该项技术的不断发展，必将推动矿山测量事业更好地发展。
参考文献
[1] 杨俊：《RTK结合全站仪的矿山地形测量技术研究》[J]，《科技资讯》，2010年第24期。
[2] 陈强文：《RTK技术在矿山地形测量作业中的应用探析》[J]，《北京测绘》，2011年第3期。
[3] 钟少波：《基于矿山地形测量案例的RTK一体化技术研究》[J]，《科技资讯》，2011年第8期。
[4] 唐晓洪：《应用 RTK 技术的矿山地形测量研究》[J]，《科技资讯》，2010年第27期。23.
[关键词]RTK技术；矿山；地形测量
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0305-01
1.RTK测量技术的概述
实时动态测量（Real Time Kinematic，RTK）定位技术是基于载波相位观测值的实时差分GPS定位技术。GPS测量模式可分为静态、快速静态、准动态和实时动态测量4种模式。但是，利用这些测量模式时，如果不与数据传输系统相结合，其定位结果均需通过观测数据的测后处理才能获得。由于GPS的观测数据需在测后处理，所以，上述测量模式不仅无法实时地给出观测站的定位结果，也无法对基准站和用户站观测数据的质量进行实时地检核，因而难免在数据后期处理中发现不合格的测量成果，出现需要返工重测的情况。RTK测量技术的基本思路是，在基准站上设置1台GPS接收机，对所有可见的GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后，根据相对定位原理，实时地计算显示用户站的三维坐标及其精度。
2. RTK测量与全站仪数据采集原理的分析
2.1 RTK数据采集工作原理
从测量的基本原理来讲，RTK测量技术是指将载波相位观测值作为测量对象，实现实时差分的一种GPS测量技术。整个测量系统主要三部分：GPS信号接收设备、数据传输设备以及与之配套的软件操作系统。其中数据传输设备是测量设备的核心部分，主要包括由基准站的发射基站以与测量流动站等关键设备构成的数据传输系统。而软件操作系统主要是为测量提供一个人机界面，能够实时的显示出所测站点在所指定的坐标系当中的三维结果。
RTK测量技术的基本测量原理是：在基准站处设置一台GPS 接收设备，然后连续的观察所有可见的GPS卫星，之后通过数据链将其从卫星获得的观测值与测量站的坐标信息都传递给流动站。而流动站接收到测量卫星的GPS信号的同时，还通过无线电设备从基准站处接收观测数据，在相对定位的原理上，实时的对整周模糊度进行求解与计算，并将计算结果以图形、曲线等多种显示方式显示到用户基站的三维坐标上。通过这种实时定位与计算的方式就能够对基站和用户站所获得的观测数据的求解收敛情况进行观测，进而对数据的解算是否成功进行实时的判断，进而有效的减少存在的冗余观测值，提高观测与测量效率。
2.2 全站仪数据采集工作原理
全站仪就所说的 “电子全站仪”，属于一种自动测距、自动测角、计算以及数据记录存储兼具的一种三维坐标定位测量系统。其应用廣泛，如应用于地形测量、控制测量、房产测量、工业测量以及近海定位等领域。在测量的过程中，将仪器照准棱镜，然后通过在望远镜上成像，利用在仪器中内置的识别仪器，将信号进行放大、数字化操作后，会得到相应的数值。
3.RTK技术在矿山地形测量中的应用
3.1 测量前的准备工作
测量工作开始之前，收集测量矿区1：10000土地利用情况分布图，作为野外测量前的参考。所测矿区中及其附近已经有GPSC级控制点，其基本的精度满足当前测量要求。因此，在测量时以这3个C级点作为起算点，建立起首级控制，之后布设整个控制网点。本次测量所采用的测量仪器包括：南方GPS接收机，用于前期碎部数据的收集以及首级控制点的布设；南方GPS三套，主要用于碎部数据的收集，并根据所布设的控制点设置次级控制点。在进行测量前，所有的设备都通过了相关部门的检测和校正，精度都达到了相关的要求，能够满足本次测量精度要求。
3.2 野外测量
3.2.1控制点的测量
采用GPS静态定位的方式布设首级控制网，并且在整个测量区域内进行布设，这样便于对整个控制网进行加密以及数字化等操作。由于当前测量区域较大，为了便于后期工程施工以及精度处理需要，在整个测量区域一共布设了六个GPS点作为首级控制测量点。然后利用RTK技术来对图根点进行测绘，并采用全站仪对部分导线进行测量，这样有利于对碎部点进行检查和测量。控制点的设置除了要满足测图的使用以及操作的方便性之外，还必须满足RTK测量对相对应的测量条件的特殊要求。在设置基准站时，还应该尽量避开建筑物、大面积的水域以及强电磁波发射源等障碍物。
3.2.2碎部的测量
由于在测量的实际区域内存在大量的农田玉米和树林，且村庄中有大量的温室大棚和养殖场等，导致整个区域的通视条件相对较差。加之由于项目的时间比较紧张、工作任务繁重，若采用常规的全站仪式测量施工，则会导致项目的施工效率过低，而完全采用RTK来对碎部进行采集，虽然效率会较高，但是由于工作环境的要求而导致部分地区存在信号盲区。
在同一区域采用RTK与全站仪联合测量的方式时，可以根据当地的实际情况对碎部点的信号数据进行测量和采集。例如，在对河流、道路以及高程点等进行测量时，可以充分的利用RTK技术在这方面的技术优势。而在采用全站仪进行测量时，可以完全利用首级控制点和RTK技术加密的图根点来测量那些对RTK信号质量影响较大的区域，诸如包括有大量树林、信号盲区以及地类界线等的区域。同时，在每天的野外作业结束之后要将RTK和全站仪所采集到的数据都进行备份，并转换成*.dat的数据格式。
3.3 精度分析
为了对RTK的测量精度进行检测，可以将其和静态的GPS测量结果进行对比，将首级GPS控制网的平面点位和GPSC级点联合测量的作为真值进行对比分析。在对数据精度的进行分析之后，应该保证所测图根控制点能够用来参考作为全站仪的碎部测量资料，且其精度要完全满足测量绘图精度的需要，且测量误差分布要均匀、不存在累积误差。
4.结束语
RTK技术是GPS定位技术的一个新的里程碑，它大大提高了工作效率，应用前景良好。未来随着科学技术的不断发展，RTK技术在矿山地形开采中的应用将越来越广泛，有利于提高测量工作效率，同时随着该项技术的不断发展，必将推动矿山测量事业更好地发展。
参考文献
[1] 杨俊：《RTK结合全站仪的矿山地形测量技术研究》[J]，《科技资讯》，2010年第24期。
[2] 陈强文：《RTK技术在矿山地形测量作业中的应用探析》[J]，《北京测绘》，2011年第3期。
[3] 钟少波：《基于矿山地形测量案例的RTK一体化技术研究》[J]，《科技资讯》，2011年第8期。
[4] 唐晓洪：《应用 RTK 技术的矿山地形测量研究》[J]，《科技资讯》，2010年第27期。23.