GPS技術在電力工程勘測中的應用價值研究

朱裕文

【摘 要】新時期背景下，科學技術發展速度不斷加快，而勘測工作也逐漸突顯出高標準與高精度的特征。作為新型技術，GPS技術精密性較高且實用性特性明顯，在水利工程、公路工程和電力工程等多個領域的勘測施工中都得到了廣泛地應用。而要想在電力工程勘測過程中全面推廣使用GPS技術，對于GPS技術在電力工程勘測中的應用展開進一步研究與探討十分有必要。基于此，文章將GPS技術作為重點研究對象，闡述其在電力工程勘測中的實踐應用，突顯其自身的應用價值，并為電力事業的可持續發展提供有力保障。

【關鍵詞】GPS技術；電力工程勘測；應用價值；研究

1 GPS技術概述

1.1 GPS技術應用在工程測量中的基本原理

將GPS技術應用在工程測量當中，通常采用的是高軌測距的方法，可以把GPS衛星與觀測站之間的距離作為基礎的觀測量。一般情況下，測量的方法可以歸納成兩種：其一，偽距測量。具體指的就是通過GPS衛星發射測距電文與A/C碼向接收機傳遞的時間來對衛星和接收天線之間距離進行準確地計算[1]。然而，接收機與GPS時鐘時間在時區方面存在一定的差異，因而被稱之為偽距。其二，載波相位測量。這種測量距離所參考的依據主要是傳播路徑當中的GPS衛星載波信號相位的變化，因而在精準度方面要更優于偽距測量的方法。

1.2 GPS技術的優勢

現階段，最新的GPS定位技術的測量設備相對簡單，只需要安裝一臺雙頻接收機就可以針對全球內的目標展開高精準度的跟蹤定位。但是，傳統的GPS定位技術難以合理地處理誤差，使得測量的精準度隨之下降。最新GPS技術通過對非差模式的有效運用展開測量計算，即便存在諸多影響參數，在數學模型選用方面只要合理，就可以實現對誤差的優化處理[2]。另外，對定位精準度而言，傳統與最新GPS定位技術之間存在明顯的差異。其中，傳統的定位技術精準度能夠精確到10米。但最新的GPS定位技術則能夠精準到厘米級。由此可見，最新的GPS定位技術在定位精準度、測量的范圍以及誤差處理等多個方面都要明顯優于傳統的定位技術。

2 電力工程勘測中對GPS技術的具體應用

2.1 電力工程項目的勘測特點

通常情況下，電力工程中涉及到發電廠、輸電線路與變電站等多種內容，其中，電力工程勘測作業是工程項目設計和建設的重要基礎，并始終貫穿在項目各環節當中。在國內現代化進程提高的背景下，工程范圍項目也隨之擴大，因而很容易出現重疊的問題。基于此，對電力工程項目與其他工程之間沖突的規避逐漸成為電力勘測作業的核心[3]。在這種情況下，對高精度GPS測量作業予以合理地運用，可以在施工初期構建更為準確且滿足我國坐標系統要求的測量區控制系統。

2.2 測量區控制點資料的收集

在收集測量區域控制點資料的過程中，應針對控制點坐標的位置、控制網的規格以及高度和基準線等參數展開前期的測量，以保證控制點被放置在基準站中的最理想位置。

2.3 坐標向參數的轉換

將GPS技術應用在電力工程勘測過程中，必須要保證測量處于相同標準的坐標系當中，這與電力線路勘測定位點的坐標位置存在一定的差異。在這種情況下，必須要實現坐標間的參與轉換。在傳統GPS動態測量方面，需要完成所有測量工作以后才能夠實現坐標的轉換。但是，新型RTK測量技術則對坐標參數的要求更高，必須要提前給出本地區具體坐標，并在實際轉換的過程中，應提供不低于三個參考地的坐標[4]。

2.4 合理選定并構建參考站

在運用RTK技術的過程中，參考站位置確定十分重要。所以，在選擇參考站的時候，必須要高度重視以下幾方面內容：第一，參考站已知坐標要確定；第二，保證參考站點的高度，盡量選擇開闊的地段，且附近不存在高建筑物，以免帶來一定的干擾。參考站點地勢的正確選擇能夠保證其獲取更為清晰的衛星信號。第三，所接收的衛星信號很容易受其他信號干擾，所以，要想確保原始的數據信息準確且完整，應確保參考站附近不存在信號反射物亦或是多路徑效應[5]。需要注意的是，所設立的參考站應盡可能與電臺以及發射站距離較遠。第四，嚴格測量參考站地勢，并選擇具有堅固土質層的環境。在參考站位置選定好以后，就可以安裝建立，其中應選擇使用GPS布網結構來對坐標進行確定。

2.5 加密控制點

如果控制點間距離相對較大，則會大于RTK工作的半徑范圍，進而對設備運行的效果產生直接的影響。在這種情況下，就可以對GPS技術中的RTK技術進行運用，通過其靜態功能來布設支點，對測量的距離進行適當地延伸。在此過程中，需注意支點位置選擇的重要性，盡量與轉角樁相互靠近，以保證信號的強度，使視野開闊且交通更為便利。在此基礎上，當控制點對基準站進行再次安置的過程中，需要對已存在的樁位情況進行提前檢驗，但是高度與坐標參數的前后測量差距一定不允許超過7厘米[6]。

3 電力工程勘測對GPS技術應用的案例研究

根據以上研究與分析，可以發現GPS技術具備獨特的優勢，而將其應用在電力工程勘測過程中也能夠將自身功用充分發揮出來。為此，下文將以某電力工程為實際案例，重點闡述了GPS技術在工程勘測中的具體應用，希望有所幫助。

3.1 工程項目概況

在某電力工程中，輸電線路的長度接近70千米，而電壓等級為220kV。該線路鋪設的前半段屬于丘陵地區，而中段是森林覆蓋的地帶，其跨越了諸多住宅樓以及高速公路[7]。為了能夠確保電力工程竣工后所提供電能服務的穩定性，推動本地區經濟的發展，決定對最新的GPS技術進行運用，同時設置四臺動態雙頻接收機，為電力工程項目建設提供了有力的保障。

3.2 布設靜態控制網

通過實地勘測，工作人員對輸電線路走向與拐角進行了深入地了解，同時掌握其在地圖中的具體位置。而對于線路而言，應當將線路規劃與地理情況作為重要依據，合理設置出十個控制點，進而嚴格檢測國道、居民區與主要干道的區域，使得觀測工作開展更為順利。由于水域、通信塔以及高壓線會在傳輸電波信號的過程中產生不利的影響，對衛星信號質量嚴重損害，所以，在規劃以及施工的時候應避免控制點和上述位置的距離過于近。只有這樣，才能夠確保動態雙頻接收機的運行更加穩定與安全[8]。

而在該設計施工當中，對MATLAB進行合理地使用，進而對網絡約束控制進行相應的計算。但由于線路勘測過程中的高程和距離具有一定的相對性，所以，若范圍相對較小，那么大地高差與水平高差比值也會隨之降低，因而，必須要在控制網平差計算的過程中，盡可能選擇使用大地高。 在計算的過程中可以了解到基線方差超過4，且誤差最大低于0.017，也就是說基線完全合格。在此基礎上，對方差值進行使用，計算出控制網平差基準線坐標的矢量。

在完成基線向量計算以后，需要針對自由網進行平差處理，在第一臺接收機WGS84坐標中應用起始數據。其中，自由網平差結果所顯示的就是大部分基線的改正值都相對較小，因而無需將不合格的基線剔除，也就是說平差的計算結果與工程項目的勘測精準度要求相吻合。

4 結束語

綜上所述，對于電力工程勘測工作而言，GPS定位技術本身的精準度相對較高且測量十分準確，實際測量的效率也相對較高。與此同時，實際操作的難度也不高，所以，一定程度上提高了勘測作業速度，進一步推動了電力工程的全面發展。

【參考文獻】

[1]蘇詩培.試論GPS技術在電力工程勘測中的應用[J].建材發展導向（上），2016，14（4）：305-306.