GPS精密單點定位在電力工程測量中的應用

蔣光炎

（湖北省電力勘測設計院，湖北武漢　430040）

GPS精密單點定位在電力工程測量中的應用

蔣光炎

（湖北省電力勘測設計院，湖北武漢430040）

當前科學技術發展速度非常快，GPS技術出現以后很快就在各領域中得到了應用，利用GPS定位時，可能會出現一些誤差，這些誤差的產生多數情況下是因為軌道誤差或衛星鐘差造成的，而GPS精密單點定位技術可以充分利用雙拼接收機，避免電離層延時，避免了誤差的出現，當前這項技術已經在電力工程測量中得到了應用。

GPS精密單點定位電力工程測量應用

隨著當前社會經濟的快速發展，我國人民的整體生活水平邁上了一個新的臺階，整個社會對電力的需求也變得越來越大。不管是發電廠還是變電站其施工都需要以電力工程測量數據作為依托，電力工程測量本身是一項非常復雜的工作，在測量過程中需要對很多因素進行綜合考慮與分析，測量技術的先進性直接決定了測量結果的準確性［1］，GPS精密單點定位測量是一種全新的定位方式，可以充分保證測量數據的準確性，因此在電力工程測量中應用具有其他技術不能比擬的優勢。

1　精密單點定位精度

1.1數據觀測

為了對GPS精密單點定位的可靠性進行驗證，某測繪局獲取當地的5個GPS水準點，并利用西安80和背景54雙套坐標，利用TrimbleR8GNSS雙頻接收機進行觀測，每點進行1個時段的觀測，觀測時段長度選擇6h。

1.2數據處理

利用Trip1.1軟件針對5個水準點展開靜態數據處理，處理步驟如下：①數據預處理。按照觀測點位置對連續運行站數據進行收集，然后將收集到的數據進行標準化處理，并計算天線相位中心；②基線解算。從連續運行基準站得到待定點先驗坐標，利用氣象模型展開標準氣象改正，并對基線進行解算獲得坐標約束條件結果［2］；③GPS網平差。面對所有基線展開統計檢驗，然后將連續運行基準站作為一直點，展開三維約束平差計算，最后對平差結果進行分析。

從精密單點定位可以獲得基于ITRF2000的框架坐標，一般工程要求的是西安80或者北京54坐標，因此必須展開坐標轉換。因為二者差異不大，可以利用WGS-84坐標和西安80、北京54坐標之間的轉換關系，進行精密單點定位軟件結算，最后將結算結果轉換成需要的坐標成果。

1.3精度分析

為了使GPS精密單點定位達到預期的精度，將GPS追準點和計算結果比較，利用精密單點定位與GPS水準點三維坐標求差，取平均值就可以得到結果。考慮到兩種坐標結果存在不同，野外實際觀測、利用GPS網獲得的坐標之間存在誤差，因此選擇精密單點結果（更加符合事實）作為電力工程測量的數據。

2　電力工程測量中GPS精密單點定位的實際應用

2.1在輸電線路工程測量中的應用

在輸電線路施工過程中，尤其是在特高輸電線路施工過程中，需要完成很多航外工作，其任務是利用對輸電線路初設路徑的測量，結合航測成果展開外控。在該過程中，國家等級控制點的確定是非常重要的，同時國家等級控制點的尋找難度也很大，由于以前建立的國家等級控制點受到多種因素的影響，其精度通常不是很高，在長期使用過程中多數受到了破壞，僅存的一些控制點位于比較偏僻的位置。這無疑增加了測量人員的工作量和工作強度，這種情況下GPS精密單點定位測量技術的應用，可以計算出首級控制點，作為起算坐標使用。其具體應用過程中需要對以下幾方面問題加以注意：第一，首級控制點應該在3個以上，在工作區域內均勻分布，按照輸電線路總長度設置控制點數量；第二，采用靜態觀測方式觀測首級控制點，觀測時間應該在6h以上；第三，充分考慮到國家控制點觀測工作中的不便，在布置首級觀測點時應對位置布局進行綜合考慮，將其布置在交通便利、觀測條件良好的地區，并將固定標志設置好，這樣可以為后續基準站定位提供便利。除此之外，對首級控制點進行觀測時，應注意嚴格按照規范流程展開觀測，并保證觀測數據的可靠性與真實性。

2.2在變電站及發電廠控制測量中的應用

隨著近年來我國社會經濟的快速發展，社會對電力的需求越來越大，為了使人們的生產、生活用電需求得到滿足，有必要對電力工程進行大力發展。這種情況下大量發電廠、變電站開始興建，在建設電力工程時需要找到國家級控制點，測量人員應利用比例尺進行精準的測量，然后按照測量結果建立與國家級坐標相一致的控制網［3］。但是上文中提到，國家級控制點的尋找是存在一定困難的，尤其是對一些高原地區來說，國家級控制點尋找更是困難重重。為了避免這種問題的出現，我們可以利用GPS控制網，應用精密單點定位技術得到起算坐標，與此同時，還要對逐一到電力工程施工存在工程量大、任務緊等特點，必須對工程進度進行充分保證。因此，可以改變以前的測圖流程，選擇更加合理的方式。例如，獲得數字化測圖以后，可以利用GPS精密單點定位技術展開結算，得到控制網起算坐標以后進行充分IDE驗證，并按照得到的控制點對測圖調整做出假設。通過以上過程，可以獲得和國家級控制點一致的地形圖，不僅可以使測量人員的勞動強度得到減少，同時還大大提升了測量工作的速度和效率，為整個電力工程施工的順利完成提供了保證。此外，對于遭受地震災害影響的地區來說，國家級控制點可能已經在地震過程中被破壞，這種情況下也無法保證國家級控制點的精度，在這些地區的電力工程測量工作中，也可以利用這種GPS精密單點測量技術展開測量，其效果更為明顯。

3　結語

GPS精密單點定位測量是一種非常先進的技術手段，具有傳統單點定位測量技術所不具有的優勢，在電力工程測量工作中可以解決很多實際問題，在實際應用過程中有助于測量效率的提升，同時測量人員的勞動強度也可以得到減少。因此，這項技術當前在世界范圍內得到了極為廣泛的應用，有必要加大對這項技術的研究和分析，并積極改進其在應用中存在的不足之處，為電力工程的順利完成提供保證。

［1］孟泱，吳杰松，陳煥然.GPS精密單點定位在城市工程測量中的應用［J］.城市勘測，2010，01：67-69.

［2］貢學安，周群強.GPS精密單點定位技術在中小比例尺控制測量中的應用［J］.測繪技術裝備，2010，03：40-41+37.

［3］吳曉明，李峰，程如巖.精密單點定位在GPS輔助航空攝影測量中的應用［J］.地理空間信息，2007，05：35-38.