楊振宇

摘 ?要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和和諧社會(huì)的構(gòu)建，人們的生活水平越來(lái)越高，對(duì)電力資源的需求量也越來(lái)越大，輸電線路是電力企業(yè)向用戶輸送電能的重要環(huán)節(jié)，為保證輸電線路能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，在進(jìn)行輸電線路施工時(shí)，必須做好測(cè)量放樣工作。GPS—RTK技術(shù)具有測(cè)量精度高、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在輸電線路測(cè)量中有很大的優(yōu)勢(shì)，文章重點(diǎn)介紹了高壓輸電線路測(cè)量中GPS—RTK技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：輸電線路;測(cè)量;GPS—RTK技術(shù)

中圖分類號(hào)：U412.24 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2014）35-0013-02

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)各行業(yè)對(duì)電力資源的需求量越來(lái)越大，電力工程的建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大，輸電線路施工是電力工程的重要組成部分，其施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有十分重要的意義。在進(jìn)行輸電線路施工時(shí)，首先要做好測(cè)量工作，只有這樣才能為輸電線路的施工質(zhì)量提供保障，GPS—RTK技術(shù)能在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)測(cè)量出物體的位置，并且測(cè)量精度能達(dá)到厘米級(jí)，將GPS—RTK技術(shù)技術(shù)應(yīng)用在高壓輸電線路測(cè)量中，能極大地提高輸電線路的測(cè)量質(zhì)量。

1 ?GPS—RTK系統(tǒng)的基本組成

GPS—RTK系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站和流動(dòng)站組成，其中基準(zhǔn)站由GPS接收機(jī)、電臺(tái)、調(diào)制解調(diào)器、基準(zhǔn)站手薄、接收機(jī)天線盤(pán)、基座、電臺(tái)天線、三腳架、蓄電池等組成;流動(dòng)站主要有流動(dòng)GPS接收機(jī)、手薄、手薄托桿、接收機(jī)天線盤(pán)、背包等組成。在進(jìn)行GPS—RTK測(cè)量時(shí)，要保證測(cè)量設(shè)備能同時(shí)接收5顆GPS衛(wèi)星信號(hào)，并且能同時(shí)接收GPS衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站差分信號(hào)。

2 GPS—RTK技術(shù)的基本原理

采用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行定位時(shí)，需要基準(zhǔn)站和流動(dòng)站緊密的進(jìn)行配合，基準(zhǔn)站將測(cè)站的已知數(shù)據(jù)和觀測(cè)值利用數(shù)據(jù)鏈傳送到流動(dòng)站，流動(dòng)站接收到基準(zhǔn)站的信息后，會(huì)在系統(tǒng)中，和采集的GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比處理，然后得出精確的定位結(jié)果。整個(gè)過(guò)程十分快捷，能在幾分鐘甚至幾秒內(nèi)完成，并且定位精度能達(dá)到厘米級(jí)。GPS—RTK技術(shù)定位的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理，隨著科技的不斷進(jìn)步，GPS—RTK技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸和處理將會(huì)越來(lái)越先進(jìn)，而GPS—RTK技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣泛。

3 ?GPS—RTK技術(shù)在高壓輸電線路測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

及不足

3.1 ?GPS-RTK技術(shù)在高壓輸電線路測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

GPS—RTK技術(shù)的測(cè)量效率很高，在傳統(tǒng)的輸電線路測(cè)量過(guò)程中，需要先確定平面位置，然后在進(jìn)行高程測(cè)量，將GPS—RTK技術(shù)應(yīng)用在高壓輸電線路測(cè)量中，可以利用GPS—RTK技術(shù)的三維坐標(biāo)信息，不需要進(jìn)行中平測(cè)量，極大的提高了輸電線路的測(cè)量效率。RTK技術(shù)測(cè)量覆蓋面很廣，一般情況下，一個(gè)參考站能覆蓋10 km，在整個(gè)線路中，只需要設(shè)置好首級(jí)控制網(wǎng)，就能覆蓋整條線路，在測(cè)量放樣過(guò)程中，只需要控制好首級(jí)點(diǎn)的坐標(biāo)，就能隨時(shí)進(jìn)行中線放樣，不需要擔(dān)心由于一些重要點(diǎn)丟失，對(duì)整條線路的測(cè)量造成困難。RTK技術(shù)的測(cè)量精度很高，首級(jí)網(wǎng)和中線可以直接進(jìn)行聯(lián)系，不會(huì)積累誤差的現(xiàn)象，能有效地提高測(cè)量精度。GPS—RTK技術(shù)在高壓輸電線路勘測(cè)中基本實(shí)現(xiàn)了智能化、自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理，極大的提高了測(cè)量作業(yè)的工作效率，降低了測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了測(cè)量費(fèi)用。

3.2 ?GPS—RTK技術(shù)在高壓輸電線路測(cè)量中的不足

在進(jìn)行GPS—RTK測(cè)量時(shí)，測(cè)量結(jié)果可能受到衛(wèi)星可見(jiàn)度的影響，并且外界干擾也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定程度的影響，同時(shí)采用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行高壓輸電線路測(cè)量時(shí)，需要提供合理的電源。由于很多高壓輸電線路會(huì)通過(guò)山區(qū)，而山區(qū)的測(cè)量條件比較差，采用GPS—RTK技術(shù)勘測(cè)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，選用合理的觀測(cè)時(shí)段和觀測(cè)點(diǎn)，從而保證獲得良好的觀測(cè)效果。

4 ?GPS—RTK技術(shù)在高壓輸電線路測(cè)量中的應(yīng)用

4.1 ?測(cè)繪中小比例尺地形圖

一般情況下，高壓輸電線路的選線設(shè)計(jì)往往會(huì)使用

1？誜5 000的比例尺或1？誜10 000的地形圖上進(jìn)行，對(duì)于這些中小比例尺地形圖，如果使用航測(cè)方法進(jìn)行成圖，需要建立控制網(wǎng)，并進(jìn)行航空攝影，然后在進(jìn)行測(cè)量、外業(yè)調(diào)繪，最后還需要在野外進(jìn)行信息采集，并在測(cè)量站中進(jìn)行地形圖編輯。這種成圖方法的干擾因素很多，工作步驟也比較繁多，成圖時(shí)間比較長(zhǎng)，對(duì)線路的選線設(shè)計(jì)有很大的影響。如果采用GPS—RTK技術(shù)，只需要在野外采集局部點(diǎn)的數(shù)據(jù)及相關(guān)信息，就能在現(xiàn)場(chǎng)編輯地形圖，這種方法成圖速度快，操作簡(jiǎn)單，極大地降低了成圖的難度。一般情況下，當(dāng)高壓輸電線路小于100 km時(shí)，常采用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行地形圖測(cè)量。

4.2 ?定位測(cè)量和定線測(cè)量

當(dāng)?shù)匦螆D測(cè)量完成后，工作人員就能在地形圖中將高壓輸電線路的走向繪制出來(lái)，并初步確定轉(zhuǎn)角塔的位置，然后勘測(cè)人員會(huì)根據(jù)塔位坐標(biāo)進(jìn)行定位測(cè)量和定線測(cè)量。為保證控制點(diǎn)能用于統(tǒng)一的坐標(biāo)系中，在測(cè)量高壓輸電線路時(shí)，勘測(cè)人員會(huì)利用過(guò)去的控制點(diǎn)求解某一區(qū)域的轉(zhuǎn)換參數(shù)。在測(cè)量前對(duì)測(cè)量區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)校正，基準(zhǔn)站校正點(diǎn)坐標(biāo)的獲取方法有兩種：

①直接利用已知的靜態(tài)數(shù)據(jù)，將校正點(diǎn)坐標(biāo)輸入手薄中進(jìn)行求解。

②將儀器設(shè)置基準(zhǔn)站上，從手薄中讀取出基準(zhǔn)站的校正點(diǎn)坐標(biāo)，然后將流動(dòng)站設(shè)置控制點(diǎn)上，采集到校正點(diǎn)的坐標(biāo)。

在測(cè)量過(guò)程中，勘測(cè)人員要將校正參數(shù)記錄在手薄中，從而對(duì)其他控制點(diǎn)進(jìn)行校正。

4.2.1 ?定位測(cè)量

勘測(cè)人員可以根據(jù)塔位坐標(biāo)，利用GPS—RTK技術(shù)的定位功能，將塔位點(diǎn)的坐標(biāo)輸入手薄中，GPS—RTK系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)將塔位的實(shí)際位置顯示出來(lái)，在測(cè)量過(guò)程中，勘測(cè)人員可以利用手薄上的收斂值，對(duì)放樣點(diǎn)的定位精度進(jìn)行確定，當(dāng)點(diǎn)位的精度達(dá)到相關(guān)要求后，就可以停止觀測(cè)，將點(diǎn)位坐標(biāo)存儲(chǔ)起來(lái)。當(dāng)測(cè)量區(qū)域沒(méi)有干擾時(shí)，儀器鎖定5顆GPS衛(wèi)星后，RTK測(cè)量能在5 s內(nèi)獲得固定解，此時(shí)手薄顯示的收斂值能真實(shí)的反映定位點(diǎn);當(dāng)測(cè)量去有一定的干擾時(shí)，RTK測(cè)量需要幾十秒甚至幾分鐘獲得固定解，此時(shí)手薄顯示的收斂值可能存在一定的誤差，這就需要勘測(cè)人員認(rèn)真的采集術(shù)數(shù)據(jù)，并對(duì)觀測(cè)質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真的審核，從而保證定位點(diǎn)的可靠性。

4.2.2 ?定線測(cè)量

勘測(cè)人員可以使用GPS—RTK技術(shù)的定線功能，將相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)角塔的坐標(biāo)輸入手薄中，建立基準(zhǔn)線，系統(tǒng)就會(huì)顯示一個(gè)單位圓和主線，同時(shí)還會(huì)得出流動(dòng)站實(shí)際位置和主線之間的距離及流動(dòng)站偏離主線的角度，勘測(cè)人員可以根據(jù)主線的位置移動(dòng)流動(dòng)站，當(dāng)主線和流動(dòng)站重合后，就能確定兩個(gè)轉(zhuǎn)角塔之間直線塔的位置。

4.3 ?斷面圖測(cè)量

利用GPS—RTK技術(shù)的定線功能，將兩個(gè)轉(zhuǎn)角塔的坐標(biāo)輸入系統(tǒng)中，根據(jù)手薄顯示的結(jié)果，找出中線點(diǎn)的位置，然后根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦翁卣?，每隔一段距離采集一個(gè)中線點(diǎn)，然后將采集的信息存儲(chǔ)起來(lái)，完成野外數(shù)據(jù)信息的采集。野外數(shù)據(jù)信息采集完成后，將采集的信息輸入計(jì)算機(jī)中，對(duì)這些信息進(jìn)行整理編輯，就能形成斷面圖。數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)的方法有以下三種：

①利用手工輸入法，將原始數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中。

②采用表單輸入法，將原始數(shù)據(jù)批量輸入計(jì)算機(jī)中。

③導(dǎo)入法，利用數(shù)據(jù)連接線，將手薄和計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中。

在這三種方法中，手工輸入法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，不能用于大的電力工程中;表單輸入法和導(dǎo)入法能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行批量處理，具有比較高的自動(dòng)化程度，因此，在實(shí)際測(cè)量中，測(cè)量人員要根據(jù)實(shí)際情況，選擇合理的數(shù)據(jù)輸入方法，快速、有效地得出斷面圖，從而為高壓輸電線路施工的順利進(jìn)行提供保障。

5 ?結(jié) ?語(yǔ)

GPS—RTK技術(shù)具有測(cè)量精度高、測(cè)量效率高、覆蓋面廣等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用在高壓輸電線路測(cè)量中，能有效地提高測(cè)量質(zhì)量，為高壓輸電線路的施工質(zhì)量提供保障，因此，在實(shí)際測(cè)量中，要合理使用GPS—RTK技術(shù)，促進(jìn)電力行業(yè)的快速發(fā)展。

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