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摘要 ：在社会的发展过程中，出于城市化进程的发展 需要，对矿山水环境以及地质的调查作业重要性不断提 升，需要相关人员加强对其的重视。而 GPS 技术与RTK 技 术作为定位技术的一种，能够为地质环境调查提供很大 的帮助，而且随着科学技术的发展，现阶段的 GPS 技术与 RTK 技术还实现了结合，可以进一步保证矿山水工环作 业的效率与质量。本文从矿山水工环特点入手，结合 GPS- RTK 技术的作业原理，实现对矿山水工环的进一步解析， 并且结合现阶段矿山水工环的难点以及 GPS-RTK 技术存 在的限制分析技术实践存在的问题，以保证相关作业的顺 利开展。
现阶段社会的发展过程中，矿山水工环作为矿山水 文、工程以及环境地质等的结合，对于工程建设事业的发 展以及各项工程的施工都有很大的影响，针对矿山水工环 进行研究也就成为相关部门的研究重点。地理位置的确定 以及三维坐标的研究作为矿山水工环的主要任务，其重要 性也就不断提升，现阶段一般采用 GPS 技术以及RTK技 术作为研究方法，而且随着科学技术的发展，二者的结合 也逐渐应用到矿山水工环作业中，成为矿山水工环作业的 关键技术手段。然而矿山水工环的涉及面较为广泛，再加 上 GPS-RTK具有一定的技术性，因此该技术在矿山水工 环中的作业还存在一些难点，一定程度上制约着矿山水工 环作业的开展，在此基础上，相关人员就需要加强对 GPS 技术与RTK技术的研究，将其科学合理地应用到矿山水 工环作业中。
1 GPS技术、RTK技术与矿山水工环作业概述
1.1 技术概念
GPS 指的是全球定位系统。它可以为地球表面绝大部 分地区(98%)提供准确的定位、测速和高精度的标准时间。 RTK载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位 观测量的差分方法。矿山水工环即矿山水文地质，工程地 质和环境地质。矿山水文地质主要是研究矿山地下水的分 布、形成规律、物理性质、化学成分、矿山地下水资源及其合理利用。工程地质主要研究内容涉及地质灾害、岩石与 第四纪沉积物、岩体稳定性、地震等。环境地质主要是研 究人类活动和地质环境相互作用及影响。随着城市化进程 的加快以及社会的发展，矿山水工环的重要性不断提升， 已经成为相关人员的重点研究对象。
1.2 矿山水工环作业的必要性
实际的作业过程中，矿山水工环主要包含三方面的内 容，分别是矿山水文地质、工程地质以及环境地质，对其 进行研究，首先，针对矿山水文地质的研究能够了解地下 矿山水的起源、形成以及分布规律，从而为有关工程的建 设作业提供较为可靠的资料，实现对工程质量的保证 ;其 次，对工程地质的研究能够较为详细的研究工程现场的地 质状况，尽可能的规避地质变化可能对工程产生的影响， 保证建筑工程的顺利进行 ;最后，针对环境地质的研究可 以提前了解到相关区域内的自然环境地质变化状况，从而 结合环境保护的需要制定出合理的解决策略。所以社会的 发展过程中， 针对矿山水工环的研究也就愈发的重要。
1.3 GPS 技术与RTK技术的作业原理
现阶段 GPS 技术与RTK技术在矿山水工环作业中的 应用主要包含三个方面的内容， 这就要求相关人员对三种 状况的作业原理进行研究。首先，GPS 技术的作业原理， 该技术也称为全球卫星定位系统，要想发挥其功能，相关 作业人员要从地面把无线电信号发射台搬到卫星上， 针对 一个卫星导航定位系统进行组成， 对无线电测距交汇原理 进行有效的应用，就可以对卫星的位置用 3 个以上的地面 未知点进行交汇。而对于地面的未知点位置来说，也同样 可以借助三颗不同的卫星对已知空间进行交汇，实现位 置的确定，这就是全球卫星系统的作业原理 ;而且随着 科学技术的发展，针对位置点的实时监测也已经实现，工 作人员安置 1 台 GPS 接收机在基准站，连续观测所有课件 的 GPS 卫星，并且通过无线电传输设备把它的观测数据 对用户的观测站进行实时的发送，也就实现持续的监测。 其次，RTK技术则是实时动态测量技术，其结合了全球卫 星定位以及数据传输技术，实现了 GPS 技术的新突破。现 阶段的RTK技术主要有 GPS 接收设备、数据传输设备以 及软件系统，作业环节工作人员需要在基准站上设置 1 台GPS 接收机，以实现对所有可见 GPS 卫星的连续观测，然 后将收集到的信息通过无线电传输设备， 实时地发送给用 户观测站， 待相关人员通过无线电接收设备接收到信息之 后，也就实现了实时测量 ;再次，就是全球卫星定位与实 时测量结合的技术原理，RTK技术本身就是 GPS 技术的 突破，GPS-RTK是由两种系统组合而成的一种精准动态 定位系统。实际的作业环节，相关人员首先需要利用全球 卫星系统进行定位，然后采用RTK 系统对载波相位测量 过程中产生的残余误差进行降低， 进而提高其定位的精确 度。而要想实现这一目标，作业人员需要在基准观测站上 安放一台 GPS 接收机，最后，再利用卫星对地面上的坐标 进行实时监测， 将收集到的信息通过无线电传送装置传送 到用户观测站的 GPS 接收机上，接收机接收卫星信号的 同时也通过无线电传输接收基准站的观测数据和信息， 通 过转换参数、处理器处理后，计算出用户的实时坐标。因 此实际的作业过程中 GPS 与 RTK作为定位技术的一种， 具有效率快而且准确度高的优势， 也就成为矿山水工环作业的关键。
2 GPS-RTK技术在矿山水工环作业中的优势
2.1 加快地质勘测的效率
相较于传统的勘测技术来说， GPS-RTK技术能够更加 快速地实现对相关区域的地质勘查，传统的 GPS 技术要想 实现精准的测量需要布设大量的控制点，也就消耗大量的 时间。将全球卫星定位技术和实时测量技术相结合，就能 够大幅度地减少勘测控制点数量以及设备移动的次数，从 而降低测量的任务量，加快测量效率。GPS-RTK技术作为 全球卫星定位系统的技术突破，也在一定程度上降低了作 业的难度，所以实际的发展环节，该技术在作业环节就不 需要太多的操作人员，进一步降低了作业需要的人力资源 数量，在降低成本的同时加快了作业的效率。而且测量较 为平坦的区域之时，GPS-RTK技术具有明显的优势，可以 更加快速地实现对相关区域的测量，也能够在一定程度上 加快测量效率。
2.2 定位的精准度较高
实际的矿山水工环作业环节，为了进一步确定地质的 特点，区域内的各项作业位置以及三维坐标就需要进行较 为精准的定位，以分析地质状况之间的联系，规避后续可 能存在的缺陷。在全球卫星定位系统上突破而来的RTK 技术定位精度极高，一般情况下，便能够满足大多数矿山 水工环作业的需要，并且该技术的精准度很强，可以最大 程度上保证矿山水工环作业的质量，以规避矿山水工环作业环节可能出现的隐患。矿山水工环作业涉及面十分广 泛，传统的技术手段在进行作业的过程中很容易受到各种 地质环境的影响初选失准的状况，进而制约后续作业的进 行。但是 GPS-RTK技术的适用范围较广，对于较为复杂 的地质也有一定的测量能力，也就可以规避不良环境的影 响，进一步保证质量。
2.3 全天候作业
GPS-RTK技术开展工作时，只需要和电磁波通式即 可，并不需要符合二者间的光学通式要求，所以该技术也 就实现了全天候的作业，进一步加快作业效率。而且相较 于传统的测量技术来说，由于 GPS-RTK技术受到的阻碍 因素较少，在自然气候不利的条件下仍然可以顺利进行工 作，所以该技术在较为恶劣的自然环境中也能够继续作 业，它能够有效保证全天作业，也就成为现阶段矿山水工 环作业的关键技术手段之一。
3 GPS技术和GPS-RTK技术在矿山水工环工作中的应用实践
鉴于矿山水工环作业的技术性及复杂性，现阶段的 GPS-RTK技术在该项作业中的应用还存在一些问题，一 定程度上影响着矿山水工环作业的开展。在此背景下，相 关人员就需要加强对 GPS-RTK技术的研究，采用科学合 理的手段进行应用， 以充分发挥其功能。
3.1 在环境污染调查中的应用
在矿山水工环作业中，环境污染已经成为影响矿山水 工环作业开展的关键，实际的发展过程中，就需要相关人 员在作业环节加强对环境污染的重视。而 GPS-RTK技术 就能够发挥重要的功能，并且经过长时间的发展，现阶段 的 GPS-RTK技术已经在环境污染勘测领域占据了主导地 位。该技术由于定位的精准度较强，可以获取精准的数据 信息，并上传到数据管理部门，使工作人员对数据进行分 析整合，从而以最短的时间确定环境污染的位置以及污染 的原因。因此，相关作业人员就能够在治理环节得到较为 精准的数据，以更好地制定解决策略。具体作业手段是结 合集装箱的使用，可以在一定程度上提升精准度，保证得 到的实验数据可靠性更高。而对于待检区域出现污染或者 是有污染趋势时，相关人员还需要对潜矿山水面进行污染 物探测，通过检查矿山水面上的悬浮颗粒物污染程度确定 污染的范围和程度， 以确保数据的精准度。
3.2 在区域矿山水文地质勘查中的应用
矿山水工环作业包含对矿山水文地质的勘查，但是传 统的技术手段面对复杂的地质环境很容易出现偏差，而且 地质结构特征及构造等各大因素都在很大的程度上降低雷达检测效果，一定程度上影响测量结果的精准度。但是 GPS-RTK技术较为先进， 可以在一定程度上抵抗恶劣环境 的影响，从而保证检测的效率与质量。比如荷兰运用 GPS- RTK技术开展了矿山水文地质勘查工作，从而在很大程度 上掌握了较为详细的矿山水文地质信息，在进行分析之后 为后续的实践指导提供了可靠的依据。现阶段该技术在矿 山水文地质勘查中主要应用在雷达资料的观测中，该技术 可以在很大程度上规避地质体结构特征和构造对雷达响 应产生的影响，保证雷达的精准度。而且该技术还会使得 雷达产生特征效应，特征效应实际上就是所谓的雷达相图 元素，经过相关人员研究之后就能够确定矿山水文地质层 序，进一步掌握地下的矿山水文信息。此外，GPS-RTK技 术在矿山水下地形测量中也发挥重要作用，矿山水下地形 测量很大程度上影响着建筑工程的质量，所以矿山水下环 境测量也是矿山水工环作业的重要一环。而且由于矿山水 流的影响，矿山水下地形无法通过肉眼来判断，并且具有 较大的复杂性，矿山水下地形测量是矿山水利工程测量难 度最高的一个环节，而随着科学技术的发展，GPS-RTK技 术也就成为矿山水下环境测量的主要技术手段。现阶段常 见的测量技术主要包括海洋测量软件以及中海达数字单 (双)频测深仪等，相关人员通过连接计算机、测深仪以及 GPS，再利用导航软件定位测量船，将船航行在测量断面 上之后，就能够得到精准的矿山水下数据。该技术能够有 效减少工作量，降低工作周期，极大程度地提升了测量的 精准度， 需要相关人员加强对其的重视。
3.3 加密控制点测量
在测量作业中，控制测量是作业开展的首要一环，而 且由于矿山水利工程大多位于矿山水域附近，地理位置较 为偏僻，所以高等级的控制点数量较少。在利用传统的测 量手段进行监测作业之时，三角网以及测距仪导线是主要 的测量技术，结果受到外界影响较大，难以保证测量的精 准度，一定程度上影响矿山水工环作业的开展。利用 GPS- RTK技术，就能够简化工作流程，而且该技术对于作业环 境的要求较小，可以适用于各种测量中。实际作业环节， 工作人员需要将测量点控制在 15km 内，并且保证具有 3个 或以上的高等级测量控制点，而且每天的测量点应该在 30 个～ 40个之间， 这样才能够保证工程质量。
3.4 测量放样与数字化地图
测量放样是进行测量的基础作业，要想将 GPS-RTK 技术科学的应用到矿山水工环作业中，就需要采用 GPS-RTK技术随机软件中放样的功能来进行曲线、直线以及点 的放样，将事先设定好的已知坐标输入，并以此作为目标 点与参考点，以保证工程的质量。然后是数字化地形图测 量，相较于传统的 GPS 技术来说，GPS-RTK技术具有更加 明显的科技优势，可以实现实时的测量，借助该技术，相 关人员能够实时获得坐标结果以及快速定位的优势，能够 在特定测量环境中测量地形。而且在收集到足够的数据 之后，作业人员在利用计算机技术进行成图处理，就能够 得到数字化的地图，将地质信息直观地展现在作业人员面 前，方便后续作业的顺利开展。
3.5 在绿色矿山勘查中的应用
为贯彻“绿矿山水青山就是金山银山”发展理念，相 关单位必须要在坚持建设绿色矿山的同时将绿色矿山建 设与生态修复、地质灾害点治理等工作一同纳入矿山水工 环作业中，保证相关作业的开展。而绿色矿山的实现需要 自然资源和规划局党组切实履行绿色矿山建设主体责任， 并对重点工作细化分解，开展全面排查推进，持续推动绿 色矿山建设工作稳步推进。在此背景下，就需要相关单位 在实际的发展过程中引进 GPS-RTK技术。一方面，作业人 员需要利用 GPS-RTK技术对矿区周边的环境进行调查研 究，然后结合实际的矿山开采需要尽可能的规避对环境的 影响。另一方面，政府单位还需要把生态修复、地质灾害 治理工作纳入日常监督的重点内容之一，通过常态化的监 督检查，使“绿矿山水青山就是金山银山”的理念落到实 处。并且结合 GPS-RTK技术实现对环境变化状况的实时 分析，将矿山开采作业对矿区及周边环境的扰动控制在环 境可控制的范围内。
4 结语
随着城市化进程的加快以及社会的发展，地质调查的 重要性不断提升，矿山水工环作业也逐渐成为相关单位重 点关注的对象，开展了各种形式的作业活动。然而矿山水 工环作业情况复杂而且作业面较广，要想保证作业的顺利 开展，还需要借助 GPS技术以及RTK技术的帮助。因此实 际的作业环节，就需要相关人员加强对 GPS 以及RTK技 术的重视，并且借助先进的技术手段实现二者的结合，然 后通过测量放样、加密点控制、区域矿山水文地质调查以 及环境污染等方法科学的应用到矿山水工环作业中。
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