周波

（浙江華隆巖土工程有限公司，浙江 杭州 310014）

1 工程實(shí)例分析

2006年7月-8月間，我公司進(jìn)行500kV雙龍-麗水-甌海II回輸電線路工程工程測(cè)量，工程始于金華市500kV雙龍變，終于溫州500kV甌海變，全長(zhǎng)180公里。線路沿線途經(jīng)全線經(jīng)金華、麗水、溫州等三縣市。山地平均海拔高程300～800m,最大高差700m,植被茂密，跨越高等級(jí)線路比較多。

該工程如果采用常規(guī)測(cè)量方法進(jìn)行終勘定位測(cè)量，困難非常大。由于該路段沿線樹(shù)木多且高，通視條件極差，要砍出通道，要雇傭大量的民工砍伐樹(shù)木，不僅破壞森林而且工程進(jìn)度很難保證；更難的是不能保證如此長(zhǎng)線路的坐標(biāo)整體性。因此我們采用RTKGPS進(jìn)行終勘定位。

1.1 作業(yè)方法。電力線路終勘定位中用到RTK進(jìn)行定位放線定直線、轉(zhuǎn)角，進(jìn)行斷面測(cè)量。選線外控GPS測(cè)量中做過(guò)GPS控制點(diǎn)，并聯(lián)測(cè)了國(guó)家控制點(diǎn)，給RTKGPS的實(shí)施做好了鋪墊。測(cè)量前，我們把設(shè)計(jì)預(yù)選航切的轉(zhuǎn)角點(diǎn)和控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程通過(guò)電腦或手工輸入TSCe測(cè)量手簿內(nèi)。

圖1 RTK放線示意圖

首先把基準(zhǔn)站架設(shè)在路邊已有的控制點(diǎn)上，兩臺(tái)流動(dòng)站在同一耐張段上確定前后的兩基轉(zhuǎn)角然后前后向中間在確定好的直線上根據(jù)設(shè)計(jì)擋距和實(shí)際地形標(biāo)定中間的直線塔位。然后可以根據(jù)地形在擋距中間用RTKGPS測(cè)定實(shí)際地物高程點(diǎn)等，為繪制修改平斷面圖做準(zhǔn)備。注意基準(zhǔn)站離流動(dòng)站距離根據(jù)實(shí)際地形平地丘陵可考慮控制在6km以內(nèi)。山地控制在3km以內(nèi)，實(shí)際無(wú)線電接收距離并不如說(shuō)明上所講10km，也要根據(jù)儀器的新舊老化而定,不宜太遠(yuǎn)以免接收不到無(wú)線電信號(hào)造成不必要的損失和延誤。

本線路已聯(lián)測(cè)好的控制點(diǎn)有25個(gè)，眾多數(shù)據(jù)表明，RTK確定的整周模糊度的可靠性最高為95%，比靜態(tài)GPS多出一些如數(shù)據(jù)鏈傳輸誤差、電臺(tái)干擾、基準(zhǔn)站信號(hào)傳輸延遲等因素，因此在測(cè)量的時(shí)候應(yīng)對(duì)RTK測(cè)量進(jìn)行質(zhì)量控制，方法有：

（1）靜態(tài)已知點(diǎn)檢測(cè)比較法，測(cè)量中在一個(gè)靜態(tài)已知點(diǎn)上架設(shè)基站對(duì)下一個(gè)已知靜態(tài)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，基準(zhǔn)站離流動(dòng)站過(guò)遠(yuǎn)并且中間無(wú)已有的基準(zhǔn)站可用RTKGPS進(jìn)行加密，并傳遞至下一個(gè)控制點(diǎn)校核。

（2）同一基站測(cè)量桿位樁的時(shí)候進(jìn)行RTK兩次初始化測(cè)量，并用全站儀校核樁位的直線性

1.2 測(cè)量精度統(tǒng)計(jì)

為了統(tǒng)計(jì)和檢測(cè)RTKGPS測(cè)量結(jié)果的精度情況，我們對(duì)某些耐張段同時(shí)用三種方法進(jìn)行了測(cè)量，解算出各點(diǎn)坐標(biāo)：最后用常規(guī)方法（即TOPCONGTS336N全站儀）測(cè)量出各點(diǎn)偏離直線的差值，統(tǒng)計(jì)結(jié)果比較如下：

由上表可知，RTKGPS測(cè)量存在一些誤差，分析原因如下：（1）流動(dòng)站標(biāo)桿沒(méi)有對(duì)中、置平所產(chǎn)生的誤差；（2）基準(zhǔn)站傳遞過(guò)程中產(chǎn)生的誤差；（3）觀測(cè)基線的解算誤差；（4）所選擇的橢球參數(shù)及投影參考面所帶來(lái)的誤差；

1.4 RTKGPS測(cè)量與常規(guī)測(cè)量方法的比較

RTKGPS測(cè)量與常規(guī)測(cè)量方法的比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）測(cè)點(diǎn)之間及測(cè)點(diǎn)與基站之間無(wú)需通視；（2）受天氣影響極小，能全天候工作；（3）能實(shí)時(shí)地提供點(diǎn)位坐標(biāo)及點(diǎn)位精度情況；（4）真正實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化測(cè)量；（5）整個(gè)測(cè)量工作完全可以由一個(gè)操作人員來(lái)單獨(dú)完成；（6）由控制到碎步及點(diǎn)、線、面施工放樣的測(cè)量、記錄、計(jì)算實(shí)現(xiàn)了高度智能化、一體化；（7）具有點(diǎn)、線、面之間的相對(duì)關(guān)系的計(jì)算功能及直觀的圖形顯示功能；（8）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大，數(shù)據(jù)交換方便。

1.5 解決方案

（1）GPS機(jī)型采用同一機(jī)型，外控中采用雙頻機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)間保證記錄數(shù)據(jù)滿足的情況下繼續(xù)觀測(cè)半小時(shí)，如果初始化時(shí)間較長(zhǎng)的點(diǎn)要增加觀測(cè)時(shí)間保證點(diǎn)的精度。RTKGPS定位中對(duì)轉(zhuǎn)角采用兩次初始化記錄數(shù)據(jù)，并比較兩次觀測(cè)點(diǎn)誤差不超過(guò)0.02m,對(duì)直線樁固定初始化慢的樁位要進(jìn)行兩次初始化觀測(cè)。取精度較高的數(shù)據(jù)做為樁位坐標(biāo)。

（2）坐標(biāo)系統(tǒng)各手薄、主機(jī)內(nèi)橢球參數(shù)、坐標(biāo)系統(tǒng)、投影方法保持一致，免去手簿系統(tǒng)不一致造成的放線和坐標(biāo)不準(zhǔn)。

（3）基站是后續(xù)各測(cè)點(diǎn)的參照，所以必須保證其準(zhǔn)確可靠，因此我們要求所有基準(zhǔn)站點(diǎn)都要用靜態(tài)測(cè)量方法進(jìn)行傳遞，并要求測(cè)一個(gè)副樁，以備檢核?；緫?yīng)盡量選在交通比較方便的地方，并且四周沒(méi)有遮擋物和反射源，做到基站周?chē)M量開(kāi)闊，架設(shè)好基站后用流動(dòng)站現(xiàn)場(chǎng)接受實(shí)驗(yàn)一下，保證無(wú)線電的發(fā)送接收正常。

（4）為了保證同一耐張段內(nèi)的各塔位樁都在同一直線上，我們規(guī)定同一耐張段的各塔位應(yīng)盡量根據(jù)同一基準(zhǔn)站進(jìn)行測(cè)量，以避免因傳遞基準(zhǔn)站的點(diǎn)位誤差、架設(shè)儀器時(shí)對(duì)中誤差等引起直線錯(cuò)位。

（5）流動(dòng)站周邊遮擋或干擾比較厲害時(shí)對(duì)結(jié)果的精度影響非常大，最大可差到米級(jí)，所以應(yīng)當(dāng)盡量保證流動(dòng)站周?chē)鸁o(wú)大的障礙物和反射及發(fā)射源。

結(jié)論和建議

（1）利用RTKGPS進(jìn)行送電線路測(cè)量，遵循了"從整體到局部"的測(cè)量原理，避免了傳統(tǒng)測(cè)量方法中"從局部到局部"的誤差累積和傳播，保證了線路路徑走向的準(zhǔn)確無(wú)誤。（2）RTKGPS與航測(cè)方法相結(jié)合，可真正實(shí)現(xiàn)線路測(cè)量的一次性終勘定位，并可保證工程質(zhì)量，大大提高工作效率，減少青苗砍伐和環(huán)境破壞，降低工程成本，減少野外勞動(dòng)強(qiáng)度?？梢灶A(yù)見(jiàn)，航測(cè)方法與RTKGPS相結(jié)合，將是今后線路測(cè)量的最終方向。（3）利用RTKGPS進(jìn)行選線，也可以大大優(yōu)化線路路徑走向，有效地避開(kāi)建構(gòu)筑物和不良地質(zhì)地段，使線路路徑走向更加經(jīng)濟(jì)合理。（4）利用RTKGPS進(jìn)行線路終勘定位時(shí)，其精度在大多數(shù)情況下是能滿足規(guī)范要求的，但是當(dāng)檔距較小時(shí)，其結(jié)果也有可能滿足不了規(guī)范要求，這是因?yàn)楝F(xiàn)行規(guī)范中是以定線時(shí)的角度測(cè)量誤差作為限差（〈1'），而GPS測(cè)量是以點(diǎn)位誤差來(lái)衡量測(cè)量結(jié)果，且同一基站下的流動(dòng)站點(diǎn)精度分布比較均勻，所以當(dāng)樁間距離較小時(shí)（如轉(zhuǎn)角樁與方向樁之間），則有可能超限。因此應(yīng)補(bǔ)充現(xiàn)行的線路測(cè)量規(guī)范。

表1 RTK GPS放線精度統(tǒng)計(jì)表

[1]徐紹銓.GPS測(cè)量原理及應(yīng)用.武漢大學(xué)出版社.2002.

[2]朱亞光.Trimble RTK GPS在線路復(fù)樁中的應(yīng)用.電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2003，(4).

[3]張文濤，丘寧峰，鄭旭軍.GPS及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用.電網(wǎng)技術(shù)，1996，(5).