測繪技術在電網設計中的應用

董子華

摘要：GPS在現代電網設計中具有十分廣泛的應用，它的主要功能為全能、全球、全天候以及準確的三維導航和定位。除此以外，它還具有很強的自主性和獨立性。由于這些獨特之處的存在，GPS技術已經在很多領域得到了使用。例如，在城市建筑、航空航天、航海等方面的使用。本文將會對GPS在電網工程方面的應用進行詳細的介紹和分析，并且還將會根據實際情況提出相關的建議。

關鍵詞：測繪技術；電網設計；應用

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0096-02

在現代電力工程的施工中，電網測量工作是電力工程施工過程中重要的組成部分。電力工程的現代化程度也隨著科技的進步而不斷發展。隨著現代化水平的提高，電網測繪的工作效率也不斷提升。

1.GPS簡介

1.1GPS構成

GPS技術主要所指的是運用衛星技術，對地面位置進行全能、全天、全時的導航以及定位，并為現代人類的生活以及工作提供最好的服務與技術支持。它可以提供給全部的GPS使用者更為精確的定位。速度以及時間。伴隨著社會的進步與科技的發展，在近20多年的使用中，GPS技術已經在現代社會生活中，扮演著越來越重要的角色。GPS技術的出現使得傳統的測量方式被不斷更新，為工程的測繪工作節省了大量的人力、物力、財力，在現代測繪領域占有了越來越重要的角色。它主要是由3個部分組成的，這3個部分分別是：第l部分，空間部分；第2部分，地面控制部分；第3部分，用戶設備部分。在整個的GPS系統之中，參考位置就是衛星在宇宙空間中所處的位置。衛星的實際位置是導航的組成部分之一。衛星與使用者之間的距離主要是通過衛星將信號傳送到接收設備所使用的時間，帶入到固定的式子之中，并最終計算出準確的距離數據。在進行接收設備的二維坐標進行判斷時，僅僅需要對3臺衛星設備的信息就能夠得出；在計算接收設備的三維位置時，是需要根據四臺衛星的位置信息來計算的。

1.2GPS定位原理

GPS的定位功能的實現所依靠的就是后方的定點來實現的。并且在需要測定的地點安裝相關的接收設備，接收設備是需要同時接收到等于或大于五顆的衛星信號的。這樣以來就可以通過某一時刻衛星與接收設備之間的距離，并且通過其他的幾個衛星之間的相關位置，并且經過了嚴格的計算后，能夠得出接收者設備在地面的精確位置。

2.GPS在電力工程測繪中的應用

2.1平面控制點布設

電網測繪中線狀測區的控制點的分布是很有講究的，在一定的測區內最少是要設立4個控制點的，主要設立在測區的2個端點以及測區的中間位置，這樣能夠達到很好的測量效果。在電網工程線路的設計以及施工的過程中，每隔3km左右的距離，就會在相應的地區，找尋到一個制高點設置一個E級GPS控制點。設計的具體形式是需要根據相關的位置以及地形條件來調整的。

2.2GPS靜態觀測

在電網測繪中所使用的GPS靜態觀測技術對于接收設備具有很高的要求，它往往是需要超過三臺以上的接收設備。唯有這樣才能夠保證信號的接收質量。在對接收設備所接收到的數據進行存儲工作時，是需要接收設備內部的存儲設備直接進行接收并儲存的。在儀器開始工作前，應當將其數據以及相關參數做出調整。主要調整到衛星的屏蔽角度應當大于15°，星歷間隔是lOs，各觀測時段的時間長度為45min，每個接收站點所接受的衛星個數只要為6個，PDOP值應當盡力控制在6以下。

2.3GPS靜態數據解算

GPS技術在將數據進行了采集之后，經過傳輸系統把數據快速地傳至計算機系統之中，此后就會經過專門的解算機器將傳到計算機中的相關數據進行解算，并能對解算后的數據進行統計和分析。與此同時，還要輸入接收工作中所使用的接收設備的類型、接收設備的相關數據等。最后，就是要處理星歷、展開基線的解算、無約束平差以及約束平差等工作，并由此得出正確的結果。

2.4GPS動態測繪

RTK測繪技術在現代動態測繪中扮演者十分重要的角色，它所指代的就是一種把WGS-84坐標作為測繪基礎的測繪技術。它的工作原理便是對于其中接收站的所有可見衛星進行多方面的觀察，并且把它的相關數據進行一定的統計和分析工作，并最終通過一定的傳送設備，將這些數據傳送到GPS的使用者手中。流動觀察站一方面在接收到衛星給它發來的信號的同時，還需要接收的就是基準站為它所帶來的相關的觀測數據。最后會通過一定的程式，計算出精確的三維坐標，這一坐標值的精確度十分驚人，甚至會達到cm。

RTK的測量方法是十分獨特的，它在測量中通常所使用的是“鍵入參數”的方法，這種方法所使用到的坐標就是經過了解算工作后所得出的WGS 84坐標，在得到WGS-84坐標后，需要做的就是將這一坐標與地方的網格坐標同時鍵入至TSC手薄中，通過專業的計算后，就能夠得到精確的測區轉換數值。

3.GPS技術在電工程測繪中的實例分析

在電網建設中，測量工作在其進行工程勘測時起到了不可替代的作用，其作用主要是體現在了以下3個方面：第一，完成電網工程的定線工作；第二，完成電網平斷面的測繪工作；第三，完成電網相關的定位測繪工作。在這3個方面的工作中，最為重要的還是第三個，即電網工程的定線測量。下文將會通過一個實際案例來對其進行詳細的介紹。

500kV某送電工程的起點是在500kV的濰坊變電站門型架，它的終點是在500kV的變電站門型架。伴隨著改革開放后我國經濟的發展，科技的進步，GPS技術逐步發展起來，尤其是RT-SKI技術進一步成熟，大大降低了我國電網測繪工作的難度，革新了測繪技術，使得測繪工作越來越簡單，越來越科技化，越來越準確化。在這一浩大的工程里，工作人員所使用的接收機器便是LelCa530動態GPS接收機。

電網傳輸線路關鍵之處在于保障線路在兩個轉角點以內（轉角段）呈現出直線狀。轉角樁彼此間隔通常是兩千米到15km，直線樁的架設需要結合當地實際地形、地物情況以及平斷面測量要求等方面來分析，彼此間隔通常為80m～300m。500kV的某段線路已經使用GPS靜態測試技術，沿著每條線路架設主要導線點，同時準確計算出每一個的坐標，極大地方便了設定基準站時定線測量。因為GPS流動站精確度和基準站相對，所以有著一定自主性。出于防止發生起算坐標偏差從而改變了轉角段直線性，每一個轉角段都需要有穩定基準站測量。直線樁通常一組3個，需要兩兩通視，這是為了保障平斷面測繪以及后續位置確定以及工程測繪階段一些樁位受到毀壞之后，還可以使用正常辦法將其恢復原狀，而且方便借助全站儀對GPS點位展開當場檢測。現實操作階段，在基準站搬離之后，兩個基準站樣本得出的同一轉角樁或許會存在一些差值（5cm～15cm，其差值不允許過大，不然的話需要檢測有沒有偏差），這種情況下能夠利用之前一個基準站測試出的當成前一個轉角段坐標；后一個基準站測出的當成后一個轉角段的坐標，這就能夠保障每個轉角段直線性。

500kV的500kV某線經過丘陵地區，有著顯著高程異常，直線樁的進行水準連續測量并不可能。其途徑在于根據相隔主導線點之間正常高度差距以及DGPS RTK測試出的大地高差，計算出其高程異常，接著根據直線樁和第一個主導線點之間間距在間隔主導線點之間間距所占比重，賦值于GPS大地高差之中。還有個途徑就是整條線路使用大地高度差距，RTK動態定位成果大地高度差的準確度能夠符合定線要求。