小議GPS技術在電力工程測量中的應用

摘要：21世紀，經濟的發展有力的推動了社會生產力的發展，也從另一面人民生活水平的進一步提高也為接下來電力工程的發展奠定了基礎，隨之而來的就是整個社會對電力的需求越來越大。隨之而來的就是電力工程施工項目數量的逐漸增多，而當前我們清醒的意識到是電力工程需要以準確的電力工程測量數據為依托，在節約建設成本的前提下，電力線路斷面測量的作用日益彰顯，供同行參考。

關鍵詞：供電企業；電力測量；RTK技術；應用；問題’

引言：

近年來，隨著時代的發展，我國的城市化建筑正如火如荼的進行，而RTK作為一種新興的、高級的測量手段，除了操作簡便、定位精度高，并應用于電力工程測量中，使得測量的效率、質量大大提高，而且節省了測量人員體力。同時，對生態環境起到了一定的保護作用?？傮w來看，RTK技術的快速發展，已廣泛應用于電力線路測量中。并且會對電力工程測量有更大的幫助。

1、 RTK簡介

眾所周知，（RTK）作為實時動態測量系統，是GPS測量技術與數據傳輸技術的結合，是GPS 測量技術中的一個新突破。RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級精度。在RTK作業模式下，基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據，還要采集GPS觀測數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理，同時給出厘米級定位結果，歷時不到一秒鐘。流動站可處于靜止狀態，也可處于運動狀態；可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業，也可在動態條件下直接開機，并在動態環境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數解固定后，即可進行每個歷元的實時處理，只要能保持四顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結果。

2、電力測量簡介

目前，電力測量大體上分為斷面測量和塔（桿）位測量兩個部分。斷面測量是指沿著高壓線路的設計方向、在線路中線左右個一定寬度測量一份帶狀圖，并沿中線生成斷面圖。而塔位測量是指斷面圖做完之后，設計者按照實際的地物分布情況，設計出一條最為合理的線路，設計好塔位的實際位置，測量者按照坐標把塔位實地排放的過程。

3、RTK在斷面測量中的應用

在工作中，斷面測量其實與常規的帶狀圖測量無異，即把帶狀范圍內的所有地物均詳細地繪制出來。其方法如下：首先將RTK基站架設好，進行控制點聯測，解算合格后即可進行實地測量。在測量斷面圖之前先把選好的線路轉角進行實地測量，在測量轉角坐標時要注意測量的準確性，一般實地測量三次，三次測量互差不得大于2cm。測量好轉角坐標之后，按照線路前進方向，依次按照轉角號進行“建線”測量。在斷面測量時，測量范圍一定不要超過首級控制點的控制范圍。由于電力測量的特殊性，所以對中線附近的地物起伏要嚴格描繪，中線經由的所有地物要實測高程，房屋、電力線、樹等要加測懸高（一般用全站儀測得），以免發生漏測較高地物而使最終的高壓線路架設無法通過的現象。在線路兩側有較大起伏時要注意測量風偏。當所有斷面都測量結束之后，即可進行斷面圖編輯，然后按照斷面圖進行設計排塔，然后進行塔位實測。

4、RTK在塔位實測中的應用

塔位測量是指按照設計的塔位坐標實地放置塔基位置的工作。在這道測量工序中要主意每個點位的坐標檢查，如果出錯將造成不可過量的錯誤，所以務必要小心謹慎。作業方法如下：將塔位坐標依次輸入RTK手簿中，利用坐標放樣程序認真核實每個塔位，每個塔位要測三次，三次互差不得大于2cm。地勢起伏較大處要進行塔基測量（一般用全站儀較方便）。

測量結束之后進行內業編輯。

5、RTK在線路測量中的實施

（一）定線測量

圖1 RTK定線示意圖

定線測量，就是精確測定線路中心線的起點、轉角點和終點間各線段（即在兩點之間寫出一系列的直線樁）的工作。由于采用GPS定線不需要點與點之間通視，而且RTK能實時動態顯示當前的位置，所以施測過程中非常容易控制線路的走向以及其他構筑物的幾何關系（如圖1）。

6、RTK在電力測量中的主要誤差以及改正方法

應用RTK技術進行定位測量時，其誤差來源一般可以分為以下幾種類型：與衛星有關的誤差；信號傳播過程中的誤差；觀測誤差和地面接收設備的誤差；采用軟件的數學模型誤差。針對以上誤差來源，結合RTK工作的特性，在具體實踐中應該注意解決以下幾個關鍵技術問題：

6.1 在工作開展前，應先做星歷預報分析，且盡量挑選衛星數多、衛星圖形結構好的時段進行作業；尤其在電磁波密集的大中型城區作業時，應做電臺信號傳播試驗，選擇適當的頻點以避免TRK電臺信號被其它電磁波信號干擾。

6.2 基準點應安置在地勢高、對天通視條件好的高等級控制點上，有利于基站衛星信號的接收和電臺數據鏈的發射。

6.3 選用質量好的接收機和數據處理軟件，能夠較好的降低因接收設備帶來的誤差。而好的數據處理軟件能通過有效模型改正，削弱大部分與衛星有關的誤差和信號傳播過程中帶來的誤差。

6.4 多進行檢測，包括已知點檢測和異站重點檢測，這是保證RTK數據可靠性的有效方式。

6.5 求解準確的地方坐標系轉換參數。

6.6 初始化的問題。RTK設備一般都支持動態初始化，在作業過程中應時刻注意整周模糊度處于固定狀態。對于厘米級要求的RTK作業，浮動解的精度都是不可靠的。

7、RTK在實施時應注意的問題

在輸電線路測量中，應用RTK測量技術，在實際操作過程中應注意以下幾方面的問題：

第一，實時動態RTK測量時選用的橢球基本參數（主要幾何和物理常數）必須與同一工程各個階段保持一致。

第二，基準站應選擇在地勢開闊和地面植被稀少、交通方便、靠近放樣的網點或轉角樁上?；鶞收緫钥焖凫o態或靜態作業模式測定坐標和高程。

第三，基準站發射天線安裝時，盡量避開其他無線電干擾源的干擾（如高壓線、通信、電視轉播塔、對講機的發射使用）和強反射源的干擾。流動站在精確放樣數據和采集數據時，應停止對講機的使用。

第四，進行RTK測量，同步觀測衛星數不少于5顆，顯示的坐標和高程精度指標應在±30mm范圍內。放樣塔位樁坐標值宜事先輸入接收機控制器（電子簿）中并認真校對。當放樣顯示的坐標值與輸入值差值在±15mm以內時，即可確定塔位樁，并應記錄實測數據、樁號和儀器高。

結束語：

綜上所述，RTK技術應用于線路定線測量，尤其是長距離的線路定線測量，擁有常規測量技術無法比擬的優越性，主要體現在以下幾個方面。

1）操作簡便、作業方式靈活。定線測量可以連續進行，也可以在任何時候從線路的任何一點開始，方便多臺儀器協同作業。

2） 直觀方便，指示清晰。設計的線路在RTK操作屏上非常直觀的顯示在眼前，作業員看著指示直接上點放樣測量。

3） 投入人員少、效率高。1+n的作業模式（1個基站加n臺流動站）就相當于n臺常規全站儀組，且每個流動站的作業速度均要遠高于常規1個作業組的作業速度。

4） 實現實時檢核，成果可靠性增強。實施過程中隨時對已知點進行檢測，也可方便地實現異站重點檢測等。

5）誤差不累積、不傳播，精度高。

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