陳學彬,范誼生,魏敏

(江蘇省地質測繪院,南京 210008)

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JSCORS在輸電線路勘測控制測量中的應用

陳學彬,范誼生,魏敏

(江蘇省地質測繪院,南京 210008)

摘要：本文以JSCORS在輸電線線路勘測中的應用為題,在分析CORS系統(tǒng)構成、工作原理的基礎上,以輸電線路勘測中的施工控制與圖根控制測量為例,提出基于CORS網(wǎng)絡“分級布網(wǎng)、同步測繪”的作業(yè)思路,并對基線網(wǎng)解算、CORS-RTK精度進行了探究分析,為解決類似輸電線路勘測問題提供新途徑。

關鍵詞：CORS;輸電線路勘測;精度分析

0引言

伴隨測繪科技的迅猛發(fā)展,連續(xù)運行基準站差分定位服務系統(tǒng)(CORS)通過集成空間GNSS定位、計算機信息處理與數(shù)字通訊等技術,克服傳統(tǒng)GPS-RTK作業(yè)受通訊區(qū)間制約的弊端,為區(qū)域建立了統(tǒng)一的空間基準參考框架,被普遍應用于城市管理、國土普查、工程勘測等行業(yè),為地形測繪、線路勘測、工程放樣,提供實時、動態(tài)、精準的差分定位服務[1]。

1CORS系統(tǒng)工作原理

CORS定位服務系統(tǒng)將GNSS定位、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)通訊技術進行綜合,構建以基準站網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)監(jiān)控處理、數(shù)據(jù)通信、移動站應用為模塊,多網(wǎng)絡RTK為基礎的實時差分定位服務系統(tǒng)。

CORS常用技術為虛擬參考站VRS技術、區(qū)域改正技術FKP和主副站技術MAC.以VRS技術為例,CORS系統(tǒng)依托若干連續(xù)運行的GNSS參考站,實時接收衛(wèi)星星歷、導航電文信息,并傳輸至數(shù)據(jù)處理中心,數(shù)據(jù)處理中心解算基準站間電離層、對流層模型,并根據(jù)用戶流動站所上傳的GGA概略坐標,為流動站用戶在周邊內插建立起臨近虛擬參考站,并借助VPN數(shù)字無線通訊網(wǎng)絡向流動站播發(fā)載波相位、坐標改正等校正數(shù)據(jù),以達到實時、快速、精準定位的效果[2]。

2輸電線路勘測中的控制測量

輸電線路勘測,一般包含現(xiàn)場踏勘、局部測繪等初勘測繪與桿塔定線、平斷面測繪等終勘工作,為輸電線路設計、走向調整、設備安裝提供必要的勘察與測量,其成果質量與線路設計周期、規(guī)劃執(zhí)行密切相關。

傳統(tǒng)輸電線路勘測,主要是依賴全站儀導線測量,極易受通視條件限制,且因誤差傳播導致支路點位精度較差;若采用GPS-RTK方式觀測時,又易受基準站與流動站間距離制約,需不停地架設臨時基準站、求解坐標轉換參數(shù),從而導致線路整體測繪精度不統(tǒng)一、外業(yè)測繪強度普遍較高。同時輸電設備設計安裝過程所需的施工控制網(wǎng)精度與初勘階段的測圖控制在精度指標上存在差異,常規(guī)靜態(tài)觀測、導線觀測無法實現(xiàn)雙網(wǎng)同步布設與施測,對勘察設計與施工安裝階段的作業(yè)成本與產品質量造成影響[3]。本文擬以CORS站網(wǎng)為坐標框架基準,在線路初勘測繪階段以CORS-RTK形式采集圖根控制點坐標數(shù)據(jù),以快速靜態(tài)的方式在初勘階段同時測繪施工控制網(wǎng),共同實現(xiàn)測圖控制-施工控制的同步測繪。

3基于JSCORS的輸電線路勘測應用探究

江蘇省測繪地理信息局2006年底,通過組織覆蓋江蘇省域周邊的75座涵蓋國土、氣象、地震等多部門的GNSS站點,構建JSCORS連續(xù)運行基準站定位服務系統(tǒng)。該系統(tǒng)站網(wǎng)平均站間距約49.0 km,并通過國家與省級大地控制點聯(lián)測實現(xiàn)與CGCS2000間的聯(lián)系,維護了省域動態(tài)三維地心大地測量等基準統(tǒng)一,提升了國土規(guī)劃、水利設計、電力勘測等行業(yè)的測繪信息化水平[4]。

本文以JSCORS基準站網(wǎng)為依托,利用快速靜態(tài)與實時CORS-RTK測繪相結合的方式,在線路初勘階段,實現(xiàn)在測圖控制-施工控制的同步開展。本輸電線路施工控制與圖根控制采取“分級布設、同步測繪”的模式,選取SIYANG、LIANSHUI、HONGZE、BAOYING、JIANHU共5個基準站所構成的首級GNSS參考站網(wǎng)絡,采用Topcon Hiper雙頻GNSS接收機進行觀測。其中該項目的輸電線路施工控制網(wǎng)如圖1所示。

圖1　輸電線路施工控制網(wǎng)布設圖

施工控制網(wǎng)測繪時,根據(jù)線路走向以邊連接形式布設帶狀施工控制網(wǎng),網(wǎng)型幾何強度良好,測量時以快速靜態(tài)的形式在每控制點采集30 min連續(xù)觀測數(shù)據(jù),對所采集的控制點快速靜態(tài)數(shù)據(jù),與Internet網(wǎng)絡下載的CORS站點同步觀測數(shù)據(jù),通過內業(yè)完成快速靜態(tài)基線的聯(lián)合解算,求解施工控制網(wǎng)點的精確坐標;圖根控制測量時,以JSCORS網(wǎng)絡為基礎,采取CORS-RTK形式采集圖根點坐標,每點位采集2次觀測數(shù)據(jù),每次采集時長30 s,當兩次觀測平面較差2 cm、高程較差3 cm內時,取2次觀測平均值作為點位坐標。由于施工控制網(wǎng)布設與圖根控制點可同時布設與測繪,一定程度上縮短了測繪作業(yè)強度,提高了測繪作業(yè)效率。

施工控制網(wǎng)在內業(yè)快速靜態(tài)基線解算時,基線指標較好,未發(fā)現(xiàn)明顯粗差向量,數(shù)據(jù)剔除率小于5%;基線網(wǎng)三維無約束平差中內符合精度較高,其無約束平差精度如表1所示,控制網(wǎng)三維約束平差中,以SIYANG、HONGZE等5個基準站為起始數(shù)據(jù)平差,最弱點精度X為-0.78 cm,Y為1.14 cm,H為1.27 cm,經檢驗該控制網(wǎng)聯(lián)合解算的精度相對較高。

表1線路施工控制網(wǎng)三維無約束平差平差精度統(tǒng)計

統(tǒng)計類別最大值/mm最小值/mm均值/mmX方向6.12.64.9Y方向10.52.27.4Z方向11.74.98.8

而對CORS-RTK模式所布設的圖根控制點,則采用電子全站儀進行了實測檢核,累計抽選36個圖根點作為檢核對象,經統(tǒng)計點位平面較差均值為1.26 cm,高程較差均值為1.81 m,邊長較差均值為1.74 cm,殘差精度完全滿足工程測量相關指標要求;其CORS-RTK高程較差略大的原因在于坐標系統(tǒng)模型轉換參數(shù)求解時,似大地水準面高程異常所致,可通過似大地水準面精化,進一步提升高程擬合的精度。

4結束語

本文在闡述CORS系統(tǒng)與輸電線路勘測理論的基礎上,以江蘇某輸電線路工程勘測中的控制測量為例,詳細探究施工控制網(wǎng)與圖根控制同步施測的作業(yè)模式,并對基線控制網(wǎng)與圖根控制的精度進行了探討分析,為推動CORS技術在輸電線路勘測中的應用提供參考價值。

參考文獻

[1] 張愛娟,宋會傳.基于CORS系統(tǒng)的基礎控制測量示范應用[J].測繪與空間地理信息, 2013,36(2):150-151.

[2] 任志剛. CORS技術在城鎮(zhèn)地籍測量中應用實例[J].現(xiàn)代測繪,2011,11(2):32-34.

[3] 王新.勘測新技術在輸電線路設計中的應用[J].北京測繪,2014(2):112-116.

[4] 杜國慶,龔越新. JSCORS的基準站分布設計與試驗[J].城市勘測,2007(3):17-20.

陳學彬(1982-)，男，從事不動產測繪、地籍測量等相關工作。

范誼生(1984-)，男，從事工程測量與數(shù)據(jù)處理相關工作。

魏敏(1982-),男，工程師,從事大地測量、工程測繪等相關的研究與管理工作。

The Application of JSCORS in Transmission Line Control Surveying

CHEN Xuebin,FAN Yisheng,WEI Min

(JiangsuGeologicalSurveyInstitute,Nangjing210008,China)

Abstract:This paper uses the application of JSCORS in transmission line survey as the title. On the basis of the analysis of CORS system structure and basic working principle, using in transmission line survey for an example, proposed based CORS network "rating distribution network-synchronous mapping "as a new ideas,also researched the CORS-RTK accuracy.This paper provided a new method of solving problems similar to transmission line survey.

Keywords:CORS; transmission line survey; accuracy analysis

作者簡介

中圖分類號：P228.4

文獻標志碼：A

文章編號：1008-9268(2016)01-0081-03

收稿日期：2015-10-08

doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2016.01.016

聯(lián)系人：陳學彬E-mail: 479910663@qq.com