RTK技術在農網勘測中的應用

鄭洪武 汪 杰

(1.攀枝花市園林綠化處，四川 攀枝花 617000； 2.攀枝花學院土木與建筑工程學院，四川 攀枝花 617000)

RTK技術在農網勘測中的應用

鄭洪武1汪 杰2

(1.攀枝花市園林綠化處，四川 攀枝花 617000； 2.攀枝花學院土木與建筑工程學院，四川 攀枝花 617000)

簡述了RTK技術的概念與優點，結合RTK技術在農網勘測中的應用實例，對實地踏勘、圖上作業、實地測量、室內成圖等輸電線路測量流程進行了闡述，并對RTK測量中出現的問題進行了分析，提出了解決措施，以提高勘測質量和效率。

RTK技術，勘測，流程，坐標，系統

1 概述

高壓輸電線路都呈長帶型分布，長度都是以公里為單位計，短則幾公里十幾公里，稍長則有幾十公里甚至上百公里，沿線地形、地貌復雜，地勢起伏大，甚至跨越河流、穿越高山叢林。傳統測量方法(全站儀、經緯儀、水準儀測量)都要求滿足通視條件，運用傳統方法測量需要砍伐大量樹木，嚴重破壞生態，且測量人員工作量大，進度緩慢，效率低下。GPS RTK技術以其操作簡便，定位速度快，精度高，各點位之間誤差不累積，各測量點之間無需通視等優點在輸電線路勘測中得到了廣泛的應用。GPS(Global Positioning System)是美國軍方研究建立的一種先進的衛星導航定位系統，即全球定位系統。該系統是以衛星為基礎的無線電導航定位系統，具有全能性、全球性、全天候、連續性和實時性的導航、定位和定時的功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。經過20多年的研究、實驗，已于1994年完成了全球覆蓋率達98%的24顆衛星的布設。RTK(Real-Time Kinematic)實時動態差分法測量技術，是一種基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，能以厘米級的精度實時提供測點的三維坐標，是GPS應用在工程測量領域的主要技術手段。

2 輸電線路測量流程

2.1 踏勘

在農網輸電線路設計中，業主單位一般會提供線路測取范圍內紙質或電子地形圖，并結合轄區實際情況初步劃定線路走廊。由于業主所提供的地形圖測圖距現在都有一定的時間差距了，部分地物、地貌可能已有變化，故測量人員須根據圖紙實地踏勘，對業主劃定線路走廊進行摸底，實地考察線路可能的轉角位置，并查看線路上有無危險點、或需避讓的位置。

現場踏勘過程中還需要注意沿線地形情況，為后續RTK測量選擇基站安置位置及控制點布設位置。

2.2 圖上作業

根據現場踏勘情況，在業主劃定的線路走廊范圍內，應用地形圖進一步確定線路走向。根據地形圖及現場情況，從圖上獲取高程點和距離，初步排定桿塔位置，初步明確交叉跨越情況，編制桿塔明細表。

2.3 RTK實地測量

1)建立基準站。RTK定位測量的數據處理是流動站和基準站之間的單基線處理的過程。輸電線路RTK實地測量的第一步就是基準站的建立，觀測成果的精度和解算整周模糊度的時間直接受基準站選擇好壞的影響。所以，基準站的選擇是輸電線路RTK測量的關鍵工作之一，在選擇基準站時應滿足下列條件：a.為了保證基準站能連續高質量的跟蹤接收衛星信號，最好將基準站選擇在周圍無大樹或其他高大建(構)筑物的對空通視條件較好的地方。并要求接收機天線15°角度范圍內無高大成片障礙物。b.為了保證流動站能很好的接收到基準站電臺發射的信號，基準站應選擇在地勢較高的地方。c.基準站設備多，應盡量將其選擇在交通便利，易到達的地方。d.基準站應避免設置在通信塔、高壓輸電線路、大面積水域、變電站、大功率無線電發射源周邊200 m范圍內，以避免發生多路徑效應，或者減少其發生。e.基準站應安置在堅實地面，并在必要時安排專人值守。

2)坐標系統設置。GPS RTK測量默認是在WGS-84坐標系統中進行的，與輸電線路定位測量坐標不是一個坐標系統，兩者之間需要轉換。坐標系統的轉換只需找三個及以上控制點，在點位上測量，然后應用設備手簿進行三點校核即可。校正好后再到點位測量，比較坐標值，以確保坐標系統已成功轉換。

3)選線、定線、定位。坐標系統轉換成功后即可開始線路測量，首先根據踏勘后初步選定路線走向的在實地確定J1,J2，在手簿上建立直線J1-2。然后根據初步踏勘情況及地形圖等資料，從起點J1開始到J1,J2間可能的“危險點”(避讓點)，如村莊、開發規劃區、名貴樹木等點位測量，用手簿計算危險控制點到直線J1-2的垂直距離，看其是否滿足要求。若線路經過“危險區域”，則在危險區域外選擇并測量點D1作為危險控制點，確定J1—D1耐張段，定立轉角樁及方向樁。連接D1,J2建立直線，重復上述方法依次往下確定各耐張段，并標注在地形圖中。RTK可直接顯示當前位置與所在耐張段直線之間的方位及距離，并指引勘測人員向線路靠近。測量人員查閱地形圖可知線路所經過的大致地形，在哪段位置跨越河流、翻越哪個山頭等，再按RTK和地形圖指引沿線路定下直線樁，在定立直線樁的過程中可根據檔距初步確定桿塔位置，線路翻越山頭時可根據高差值、平均值憑經驗初步確定此處是否需要排定桿塔，并測定不可立桿塔位置(如墳頭、池塘邊)，定下直線樁和方向樁，并在樁上做好標記。

4)跨越測量。在沿線路測量過程中，須測量并記錄線路跨越情況。如在何處以何角度跨越某河流、河流寬度，在何處以何角度跨越何高壓線路、電壓等級及跨越點高度。一般主要跨越水塘、高壓線路、通信線、道路、水渠等。在交叉跨越測量過程中，可依靠全站儀、經緯儀或紅外測距儀等協助量測跨越高度及寬度等。

2.4 室內成圖

直接導出數據，用CAD或專業測量后處理軟件展點，連接各耐張段，并將其整理到地形圖上形成路徑圖。將數據導入北京道亨輸電線路專業設計軟件中，可生成線路斷面圖。在道亨軟件中斷面圖上根據現場勘測實際情況排定桿塔位置，編制桿塔明細表，繪制輸電線路施工圖。

3 RTK測量中應注意的問題

RTK技術雖然降低了輸電線路測量工作的強度，增加了勘測的效率。但由于諸多因素的影響可能會降低測量數據的質量。通過實踐總結主要存在以下問題：1)基站選擇的好壞直接影響流動站信號的強度，若基站選擇不好，流動站數據可能長時間無法得到差分固定解，甚至在當流動站與基站距離不遠的情況下也無法得到固定解，需要多次傳遞基準站，加大了工作量。還可能產生多路徑效應等，故基站選擇一定要慎重。2)雖然很多時候流動站在距離基準站十多公里的情況下仍能很快求得差分固定解，但作業半徑過大會影響數據精度，故一般取作業半徑不超過7.5 km。3)流動站測量是對中桿對中，對中精度不高，若想提高測量數據精度，可采用三腳架或帶支架的對中桿。4)每次傳遞基準站前都應該做控制點以供基準站傳遞后點校核。每次傳遞校核后應該到之前的直線樁或測量點上再次驗證是否正確。5)測量過程中提防流動站“假固定”現象，即流動站能獲得差分固定解，但水平殘差和垂直殘差較大。在此種情況下，只需等水平殘差和垂直殘差在達到精度要求后再測量即可，為提高精度還可設置多次測量取平均值。

4 結語

RTK能全天候、實時提供測點三維坐標，操作簡便，外業組織形式靈活，不受測點間需互相通視的條件限制，在測量條件惡劣地區優勢明顯，測量數據誤差不累計，測量成果質量高，結果能直接導入專業后處理軟件，方便后續內業處理工作。在輸電線路測量中應用RTK技術，能大幅度提高工作效率和質量。先進技術的采用能使路徑方案更加優化，縮短線路長度，減少桿塔數量，有明顯的經濟效益，具有廣闊的應用前景。

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The application of RTK technology in rural network survey

ZHENG Hong-wu1WANG Jie2

(1.PanzhihuaGardenDepartment,Panzhihua617000,China;2.SchoolofCivilandArchitecturalEngineering,PanzhihuaUniversity,Panzhihua617000,China)

This paper analyzed simply the concept and advantages of RTK technology, combining with the application examples of RTK technology in rural network survey, elaborated the field reconnaissance, map operation, field survey, indoor mapping and other transmission line measurement processes, and analyzed the problems in RTK measurement, put forward some measures, to improve the survey quality and efficiency.

RTK technology, survey, process, coordination, system

2014-07-11

鄭洪武(1964- )，男，工程師； 汪 杰(1988- )，男，碩士，助教

1009-6825(2014)27-0212-02

TM727.1

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