【作者简介】赵士恒（1985-），男，辽宁辽阳人，讲师，从事测绘工程教学研究。
1GNSSRTK技术原理和特点
1.1GNSSRTK技术的工作原理
GNSSRTK技术，是以载波相位观测量为根本的实时差分测量技术，其基本原理是：在基准站上安置一台GNSS接收机，对卫星进行连续观测，并通过无线通讯设备将观测的数据和测站坐标信息传送给移动站；移动站由一套GNSS接收机组成，除了自己接收GNSS卫星信号以外，还通过无线电通讯设备接收基准站信号，并根据相对定位原理，实时地以厘米级的精度给出移动站的三维坐标。这种以载波相位差分的定位方式又分为改正法和求差法，改正法是基准站将载波相位的改正量发给移动站，并对移动站的载波相位进行改正；求差法是基准站将载波相位发送给移动站，由移动站自己对观测值求差进行坐标解算。
1.2GNSSRTK技术相对于常规测量的特点
测站间无需通视：RTK测量不要求测站之间的互相通视，这一特点大大提高了测量的工作效率，减少了测量技术人员的工作强度。另外需要注意的是，GNSS测量虽然不要求通视，但是需要保证测站上空有足够的净空，以使接收机能够不受干扰地接收卫星信号。
定位精度高、观测时间短：大量的实践表明，在约10km的基线上，RTK的平面定位精度可达厘米级。
操作简便并提供三维坐标：随着测量硬件自动化程度的不断提高，RTK的操作越来越简单，测量员只需要安置并开关仪器、量取仪器高、监视仪器的工作状态，而跟踪观测、数据记录等都由接收机自己来完成。在精确测定测站平面坐标的同时还能测定测站的大地高程。
全天候作业：由于卫星24h不间断围绕地球运行，这样使GNSS作业可以不受白天夜晚和天气状况的影响，在任何时间都可以进行测量作业。
2GNSSRTK技术在露天矿山测量中的应用
2.1矿区大比例尺地形图的测绘
露天矿山的地形图是进行矿区规划和建设的基础资料，十分重要。现代露天矿山机械化程度高，矿山表面的变化日新月异，为了能及时给领导层提供决策信息，必然会对地形图的实时性有更高的要求，需要不断地对地形进行补测。
传统的全站仪测量设备一般每组需要3~4个人协同作业，工作量大、速度慢，所以效率较低。采用RTK测量技术，1个人就可以独立成组。将基准站架设在矿山地形高点，开阔平坦的区域，1个人操作流动站进行特征点的地形测量，1~3s即可测出1点的三维坐标。外业数据采集完成后，回到室内将数据导出，利用CASS等内业成图软件，结合碎步点编码即可绘制地形图。RTK的优越性使测量工作者的工作量大大减少，提高了地形图更新的实时性，能更好地服务于矿区的各项建设。
2.2矿区的变形监测
露天矿山在开采过程中地形变化较快，随着开采深度不断增加，边坡出现塌方，矿山周边地面出现塌陷的风险不断增加，及时发现及预警能有效避免重大安全事故的发生，保证人员和财产安全。
在变形监测中，通常需要达到毫米级或者亚毫米级的精度，而RTK的定位精度为厘米级，这要需要利用RTK的定位原理将GNSS升级为监测系统[1]。目前国内部分大型露天矿山均建立了GNSS自动化变形监测系统。系统由数据采集、数据传输和GNSS数据处理中心三部分组成。数据采集分基准点和监测点两个部分，基准点的设置要长期稳定，监测点则设置在矿山周边能反应变形的特征点。数据传输可以采用有线和无线两种方式。
整个系统需要全年连续观测，并实时将观测资料传输至控制中心进行分析处理，对发生的超过限制的变形，实时发送到决策者手机中。
2.3露天矿区的控制测量
露天矿区的常规控制测量一般采用导线测量的方法，要求测站点之间必须通视，操作过程限差较多，作业工序复杂，容易超限，在外业作业过程中不能实时知道成果的精度。在精度要求较高的情况下可以使用GNSS静态控制测量的方式，然后通过后处理软件得到控制点的平差坐标，相对于导线测量的方法不论在精度还是效率方式上都有明显优势。目前GNSS大多都能接收三种类型的导航卫星，其RTK方式的定位精度已能满足露天矿山控制测量的精度，而且矿山控制点由于不断开采很容易受到破坏，在考虑人力、物力和效率的前提下，RTK控制测量不失为一种好的方法[2]。
2.4钻孔的放样
露天矿山测量中爆破钻孔的放样是一项常规工作，地质工程师根据工作计划在地形图上设计好钻孔，测量技术人员在图上提取各钻孔坐标。传统放样方式是通过全站仪的放样功能进行放样操作，一般由观测员和立镜员配合操作，测站点和立镜员之间互通视，由观测员指导立镜员将钻孔放样到实地。采用RTK技术只需1个即可完成放样操作，将钻孔坐标导入到GNSS移动站手薄，将GNSSRTK安置调试好后，测量人员即可通过手薄的放样功能，准确放样处各钻孔位置到实地，相比全站仪放样RTK有明显优势。
3GNSSRTK技术在露天矿山测量中注意事项
3.1测量基准站位置的选择
基准站的位置选择十分重要，合适的基准站位置能够在很大程度上保证测量的精度。首先基准站的位置，尽量选择在测区的高出并且地势开阔没有明显遮挡物的地点，这样能保证基准站捕捉更多卫星。其次基准站的位置200m范围内不应该有电信发射塔、高压电线和无线电台等影响信号接收和发射的干扰源；50m范围不应有大面积水域，以免信号产生多路径效应。
3.2科学确定转换参数
转换参数分为三参数、四参数和七参数。根据测区的范围大小和精度要求合理确定转换参数。在矿山的各项测量工作中原则上应选用一套统一的坐标系统，这样能避免在坐标转换过程中造成的精度损失。当遇到坐标系不一致的情况时，就需要通过控制点确定基准转换参数，保证所测数据可以转换为目标系统数据。
4结语
在测绘行业不断飞速发展的今天，RTK测量技术已经日臻成熟，它弥补了传统测量的部分缺点，极大地提高了工作效率。通过在大型露天矿山测量中的应用，充分体现了该技术的优越性，实现了数据信息处理的自动化、智能化，大大降低了劳动强度，使矿山测量工作变得更加容易。但是RTK作业方式依赖于卫星信号和通讯信号，有时候会出现信号不稳定或者数据链断开的情况，容易受到高大物体遮挡，随着CORS站等新技术的发展，RTK技术必定会更好地服务于矿山。
【参考文献】
【1】买买提江.阿布力米提.RTK技术在现代矿山测量中的应用[J].新疆有色金属，2011(5):186.
【2】李东红.RTK定位技术在矿山测量中的应用[J].科技信息，2011(9):127.
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