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【摘 要】文章简要介绍了GPS-RTK技术基本原理、构成及优点，阐述了GPS-RTK技术在矿山测量中的应用，并就RTK技术在实际应用中遇到的问题提出相关的见解。
【关键词】GPS-RTK技术 矿山测量 应用
1.GPS-RTK技术概述
RTK（Real-Time-Kinematic）技术是GPS实时载波相位差分的简称。这是一种将GPS与数传技术相结合，实时解算并进行数据处理，在1～2s内得到高精度位置信息的技术。
1.1基本原理
RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，它突破了常规RTK差分作业系统相对独立、基准站临时性以及频繁架设等问题，实现了无需架设基准站的梦想。其系统主要由三部分组成：基准站、流动站（一个或多个）、数据链。一般情况下，基准站设在具有已知坐标的高等级控制点上，连续接收所有可视卫星信号，并将测站点坐标、载波相位观测值、伪距观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态等参考信息通过数据链发送给流动站，而流动站在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据，通过差分处理解求与基准站之间的三维坐标增量△X、△Y、△Z，由此计算流动站的坐标。
1.2基本构成
RTK测量系统主要由GPS接收设备、数据传输系统和软件系统构成。
1.2.1 GPS接收设备。在基准站和用户站上，分别设置双频GPS接收机。由于双频观测值不仅精度高，而且有利于快速准确地解算整周未知数。当基准站为多用户服务时，其接收机的采样率应与用户接收机采用率最高的相一致。
1.2.2数据传输设备。数据传输设备也称数据链，由基准站的无线电发射台与用户站的接收机组成，其频率和功率的选择主要取决于用户站与基准站的距离、环境质量、数据的传输速度。
1.2.3软件系统。支持实时动态测量的软件系统的质量和功能，对于保障实时动态测量的可行性、测量结果的可靠性和精确性，具有决定性意义。这种软件系统突出的功能是能够快速解算整周未知数，能选择快速静态、准动态、和实时动态等作业模式，实时完成对解算结果的质量分析和评价。
1.3 RTK技术的优点
1.3.1作业效率高。在一般的地形地势下，只要在RTK信号覆盖范围内，仅需1人，就可以一次性的完成任务，不需搬站。这个特点充分体现了RTK作业效率高，并且同时也降低了测绘工作者的劳动强度，节省了外业费用，提高了工作效率。
1.3.2定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累，测站间无需通视。在没有已知基准点或基准点被破坏而造成的控制点不足的地区和由于地形复杂、地物障碍而造成的通视困难地区都能快速的、高精度定位。
1.3.3降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”。因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。
1.3.4综合测绘能力强，作业集成度高，易实现自动化。可胜任各种测量内、外业工作。基准站能够为不同用户提供多项信息输出，流动站利用内置软件控制系统，在作业时无需人工干预便可进行整周未知数的动态初始化解算，使辅助测量工作尽可能减少，作业精度也自动控制和记录，从而使自动化作业指挥系统的建立成。
1.3.5操作简便，容易使用，数据处理能力强。只要在设站时进行简单的设置，就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信，手簿软件的使用简单易学。
2.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用
2.1在矿区地形图和地籍图测绘中的应用
矿区地理信息的采集和管理、矿区储量管理和开采监督、矿区土地复垦开发和生态环境整治、矿区规划建设等都离不开大量的图纸测绘工作。矿山测量工作者需要不断地对矿区地形图进行补测和修测并测绘大量的专用地籍图、规划地形图，而RTK的技术特点给我们的测图工作带来很大的便捷，大大提高了工作效率。具体应用如下：
2.1.1减少了人员投入。RTK测图只需2-3人便可完成， 且作业效率和精度大大提高，出错率减少。基准站安置好以后在仪器有效作业半径内不需迁站。
2.1.2在控制点上安置好基准站以后，便可用流动站测量，无需再布设测图图根点进行图根控制测量了。
2.1.3在建筑物密集区，用RTK测设图根控制点配合全站仪进行测图，会大大提高测图精度和速度。
2.2 GPS-RTK技术结合全站仪在矿山工程测量中的应用
在过去传统测量中采用RTK后，在一般的地形地势下，在地势较高的地方，设站一次即可测完半径为15公里以内的测区，大大减少传统测量所需的控制点数量和全站仪的搬站次数，仅需一个人在地形地貌碎部点进行观测，可以得到该点的三维坐标值。 在测区范围内把设计好的点位在实地标定出来（比如钻孔放样），采用RTK技术放样时，外业放样效率会大大提高，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手薄中，手薄显示会自动提醒你走到要放样的位置，既迅速又方便。
由于RTK测量时接收机对信号接收要求高，矿山测量中经常会遇到山势陡峭、植被覆盖茂密，接收机接收不到信号的地方，信号容易失锁。一旦发生失锁，接收机就要重新初始化，测量精度就会大大降低，有时会出现无法测量出碎步点坐标，无法满足矿山测量需要。为了提高测量精度，就需要全站仪的配合使用，在接收机信号容易失锁的地方采用在控制点上架设全站仪直接进行测量或放样，从而提高采集的碎步点或是放样点的精度。
3.GPS-RTK的缺点和不足
虽然RTK技术在矿山测量中有较广阔的应用前景，但经过工程实践证明，GPS-RTK技术存在以下方面不足：
3.1各观测值都是独立观测的，仪器是否处于正常状态，观测的数据是否可靠？在开始观测前、观测一段时间、观测结束前或仪器失锁都要联测已知点进行比对，以确定基准站和流动站参数是否设置正确，数据链通讯是否正常。
3.2在测量过程中，有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长，有时甚至无法获取固定双差解，这时可适当提高高度截止角。
3.3受高程异常值问题的影响。RTK作业模式要求高程的转换必须精确，但我国现有的高程异常图在有些地区，尤其是山区，存在较大误差，在有些地区还是空白，这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得比较困难，影响RTK的高程测量精度。
3.4不能达到1000%的可靠度，在稳定性方面不及全站仪，这是由于RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响的缘故。
在科学技术飞速发展的今天，GPS-RTK技术给测绘工作带来了革命性的变化，它改变了传统的测量模式，但是它的作业方式是依赖于有足够的卫星数、稳健的数据链等外界条件，在矿山测量中显得很突出，有时会出现无法正常作业的情况，这就需要不断完善GPS -RTK技术，寻求先进的作业方式，使RTK技术不断成熟，才能够更好的服务于矿山测量。
参考文献：
[1]邵金强，罗斐.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用[J]. 贵州地质，2007，（4）.
[2]徐文革等，GPS-RTK技术在矿山测量中的应用及优缺点[J].包钢科技2006年6月第3期
[3]胡伍生等，GPS测量原理及其应用[M].北京：人民 交通出版社，2004
[4]宋秉红等，RTK技术在城市测量中的应用[J].测绘通报，2005，8
【关键词】GPS-RTK技术 矿山测量 应用
1.GPS-RTK技术概述
RTK（Real-Time-Kinematic）技术是GPS实时载波相位差分的简称。这是一种将GPS与数传技术相结合，实时解算并进行数据处理，在1～2s内得到高精度位置信息的技术。
1.1基本原理
RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，它突破了常规RTK差分作业系统相对独立、基准站临时性以及频繁架设等问题，实现了无需架设基准站的梦想。其系统主要由三部分组成：基准站、流动站（一个或多个）、数据链。一般情况下，基准站设在具有已知坐标的高等级控制点上，连续接收所有可视卫星信号，并将测站点坐标、载波相位观测值、伪距观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态等参考信息通过数据链发送给流动站，而流动站在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据，通过差分处理解求与基准站之间的三维坐标增量△X、△Y、△Z，由此计算流动站的坐标。
1.2基本构成
RTK测量系统主要由GPS接收设备、数据传输系统和软件系统构成。
1.2.1 GPS接收设备。在基准站和用户站上，分别设置双频GPS接收机。由于双频观测值不仅精度高，而且有利于快速准确地解算整周未知数。当基准站为多用户服务时，其接收机的采样率应与用户接收机采用率最高的相一致。
1.2.2数据传输设备。数据传输设备也称数据链，由基准站的无线电发射台与用户站的接收机组成，其频率和功率的选择主要取决于用户站与基准站的距离、环境质量、数据的传输速度。
1.2.3软件系统。支持实时动态测量的软件系统的质量和功能，对于保障实时动态测量的可行性、测量结果的可靠性和精确性，具有决定性意义。这种软件系统突出的功能是能够快速解算整周未知数，能选择快速静态、准动态、和实时动态等作业模式，实时完成对解算结果的质量分析和评价。
1.3 RTK技术的优点
1.3.1作业效率高。在一般的地形地势下，只要在RTK信号覆盖范围内，仅需1人，就可以一次性的完成任务，不需搬站。这个特点充分体现了RTK作业效率高，并且同时也降低了测绘工作者的劳动强度，节省了外业费用，提高了工作效率。
1.3.2定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累，测站间无需通视。在没有已知基准点或基准点被破坏而造成的控制点不足的地区和由于地形复杂、地物障碍而造成的通视困难地区都能快速的、高精度定位。
1.3.3降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”。因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。
1.3.4综合测绘能力强，作业集成度高，易实现自动化。可胜任各种测量内、外业工作。基准站能够为不同用户提供多项信息输出，流动站利用内置软件控制系统，在作业时无需人工干预便可进行整周未知数的动态初始化解算，使辅助测量工作尽可能减少，作业精度也自动控制和记录，从而使自动化作业指挥系统的建立成。
1.3.5操作简便，容易使用，数据处理能力强。只要在设站时进行简单的设置，就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信，手簿软件的使用简单易学。
2.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用
2.1在矿区地形图和地籍图测绘中的应用
矿区地理信息的采集和管理、矿区储量管理和开采监督、矿区土地复垦开发和生态环境整治、矿区规划建设等都离不开大量的图纸测绘工作。矿山测量工作者需要不断地对矿区地形图进行补测和修测并测绘大量的专用地籍图、规划地形图，而RTK的技术特点给我们的测图工作带来很大的便捷，大大提高了工作效率。具体应用如下：
2.1.1减少了人员投入。RTK测图只需2-3人便可完成， 且作业效率和精度大大提高，出错率减少。基准站安置好以后在仪器有效作业半径内不需迁站。
2.1.2在控制点上安置好基准站以后，便可用流动站测量，无需再布设测图图根点进行图根控制测量了。
2.1.3在建筑物密集区，用RTK测设图根控制点配合全站仪进行测图，会大大提高测图精度和速度。
2.2 GPS-RTK技术结合全站仪在矿山工程测量中的应用
在过去传统测量中采用RTK后，在一般的地形地势下，在地势较高的地方，设站一次即可测完半径为15公里以内的测区，大大减少传统测量所需的控制点数量和全站仪的搬站次数，仅需一个人在地形地貌碎部点进行观测，可以得到该点的三维坐标值。 在测区范围内把设计好的点位在实地标定出来（比如钻孔放样），采用RTK技术放样时，外业放样效率会大大提高，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手薄中，手薄显示会自动提醒你走到要放样的位置，既迅速又方便。
由于RTK测量时接收机对信号接收要求高，矿山测量中经常会遇到山势陡峭、植被覆盖茂密，接收机接收不到信号的地方，信号容易失锁。一旦发生失锁，接收机就要重新初始化，测量精度就会大大降低，有时会出现无法测量出碎步点坐标，无法满足矿山测量需要。为了提高测量精度，就需要全站仪的配合使用，在接收机信号容易失锁的地方采用在控制点上架设全站仪直接进行测量或放样，从而提高采集的碎步点或是放样点的精度。
3.GPS-RTK的缺点和不足
虽然RTK技术在矿山测量中有较广阔的应用前景，但经过工程实践证明，GPS-RTK技术存在以下方面不足：
3.1各观测值都是独立观测的，仪器是否处于正常状态，观测的数据是否可靠？在开始观测前、观测一段时间、观测结束前或仪器失锁都要联测已知点进行比对，以确定基准站和流动站参数是否设置正确，数据链通讯是否正常。
3.2在测量过程中，有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长，有时甚至无法获取固定双差解，这时可适当提高高度截止角。
3.3受高程异常值问题的影响。RTK作业模式要求高程的转换必须精确，但我国现有的高程异常图在有些地区，尤其是山区，存在较大误差，在有些地区还是空白，这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得比较困难，影响RTK的高程测量精度。
3.4不能达到1000%的可靠度，在稳定性方面不及全站仪，这是由于RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响的缘故。
在科学技术飞速发展的今天，GPS-RTK技术给测绘工作带来了革命性的变化，它改变了传统的测量模式，但是它的作业方式是依赖于有足够的卫星数、稳健的数据链等外界条件，在矿山测量中显得很突出，有时会出现无法正常作业的情况，这就需要不断完善GPS -RTK技术，寻求先进的作业方式，使RTK技术不断成熟，才能够更好的服务于矿山测量。
参考文献：
[1]邵金强，罗斐.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用[J]. 贵州地质，2007，（4）.
[2]徐文革等，GPS-RTK技术在矿山测量中的应用及优缺点[J].包钢科技2006年6月第3期
[3]胡伍生等，GPS测量原理及其应用[M].北京：人民 交通出版社，2004
[4]宋秉红等，RTK技术在城市测量中的应用[J].测绘通报，2005，8