摘要：由于高壓輸電線路勘測工作的特點以及全球定位系統(tǒng)(GPS)的優(yōu)勢以及特點，使得GPS應(yīng)用于輸電線路勘測成為必然。GPS的引入使得輸電線路勘測的質(zhì)量，效率都獲得提高，是輸電線路勘測的一次重大技術(shù)飛躍。
關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；高壓輸電線路；應(yīng)用；技巧
引言：
近年來GPS RTK測量技術(shù)在高壓輸電線路勘測工程中得到了廣泛的應(yīng)用，可完成線路勘測工程中的測圖、定位、定線等多種工作。然而RTK的測量技術(shù)還存在一定的局限性，比如信號遮擋、強磁場干擾、超遠距離、超大高差等因素都對測量質(zhì)量有一定的影響。在高壓輸電線路勘測工程的生產(chǎn)實踐中，總結(jié)出了RTK技術(shù)應(yīng)用的一些作業(yè)方法和經(jīng)驗，現(xiàn)圍繞RTK的工作原理和使用過程，將其在高壓輸電線路工程中的應(yīng)用情況簡單介紹如下。
1 GPS測量主要有以下特點：
1.1 測站之間無需通視。
測站間相互通視一直是測量學(xué)的難題。GPS這一特點，使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊，以使接收GPS衛(wèi)星信號不受干擾。
1.2 定位精度高。
一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長，GPS測量優(yōu)越性愈加突出。
1.3 觀測時間短。
在小于20km的短基線上，快速相對定位一般只需5分鐘觀測時間即可。
1.4 提供三維坐標(biāo)。
GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程。
1.5 操作簡便。
GPS測量的自動化程度很高。在觀測中測量員的主要任務(wù)是安裝并開關(guān)儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測等均由儀器自動完成。
1.6 全天候作業(yè)。
GPS觀測可在任何地點，任何時間連續(xù)地進行，一般不受天氣狀況的影響。
2 GPS-RTK作業(yè)原理
RTK定位技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS定位技術(shù)，實施動態(tài)測量。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理，同時通過輸入的相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)和投影參數(shù)，實時得到流動站的三維坐標(biāo)及精度，具有高精度、高效益、高可靠性、高自動化的優(yōu)點。
2.1 做好GPS控制測量，方便RTK作業(yè)
線路控制網(wǎng)的布設(shè)很重要，控制點位置的好壞直接影響到RTK技術(shù)在線路的應(yīng)用�？紤]RTK的作業(yè)半徑及線路的地形布設(shè)控制點。應(yīng)盡量在線路附近，交通方便，地域開闊，地勢較高的地區(qū)布設(shè)。山區(qū)控制點間距不宜超過5公里。對整個線路優(yōu)化布設(shè)控制網(wǎng)，保證網(wǎng)的幾何強度，提高網(wǎng)的可靠性指標(biāo)。
2.2 線路測量中要盡可能采用全站儀器配合RTK的作業(yè)模式，充分發(fā)揮RTK測量的先進功能。
2.3 GPS靜態(tài)測量在輸電線路勘測中的應(yīng)用
3 GPSRTK技術(shù)在線路勘測工程中的應(yīng)用
3.1 測繪中小比例尺地形圖
高壓輸電線路的選線設(shè)計通常都是在1：1萬或1：5萬地形圖以及1：5千比例尺帶狀地形圖上進行的。對于這些中小比例尺地形圖，如采用航測方法成圖，首先要進行航空攝影，然后建立控制網(wǎng)，再進行相片控制測量和外業(yè)調(diào)繪等工作，在野外采集控制數(shù)據(jù)和調(diào)繪信息，最后把這些信息拿到內(nèi)業(yè)利用全數(shù)字攝影測量工作站進行測繪和編輯，便可繪制成所需的中小比例尺地形圖。采用這種方法成圖受外界干擾因素較多，通常受到空域?qū)徟吞鞖鈼l件的限制，再加上工作步驟繁多，在一個成圖周期內(nèi)往往要花費較長的時間。如采用工測方法成圖，應(yīng)用GPSRTK動態(tài)測量技術(shù)，只需在野外采集碎部點的數(shù)據(jù)和其屬性信息，在現(xiàn)場即可編輯成圖，這種方法采集速度快，工作方法簡便，可大大降低測圖的難度，既省時又省力。以上兩種測圖方法各有不同的優(yōu)勢，對于100km以上的線路，通常采用航測方法成圖，對于100km以下的線路，通常應(yīng)用GPSRTK動態(tài)測量技術(shù)，采用工測方法成圖。
3.2 定位測量和定線測量
繪制中小比例尺地形圖后，設(shè)計人員便可在地形圖上確定高壓輸電線路的走向，選定帶狀線路并初步確定轉(zhuǎn)角塔的位置。然后勘測人員依據(jù)設(shè)計人員提供的塔位坐標(biāo)，通過以下步驟進行定位和定線測量。
3.2.1 求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)
為了使控制點成果適用于統(tǒng)一的獨立坐標(biāo)系統(tǒng)，對于一定區(qū)域內(nèi)的高壓輸電線路測量，通常利用以往的控制點成果求取區(qū)域性的轉(zhuǎn)換參數(shù)。每次測量前總要先對測區(qū)進行點校正(WGS84地心坐標(biāo)與獨立坐標(biāo)間的轉(zhuǎn)換)，即測前應(yīng)在測區(qū)邊沿選擇三個分布均勻的控制點進行點校正，求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)�；鶞�(zhǔn)站的WGS84坐標(biāo)的獲得方法有兩種：第一，直接求取法，即利用已有的靜態(tài)數(shù)據(jù)，將控制點的WGS84坐標(biāo)和地方坐標(biāo)直接輸入手簿進行求取;第二，點位采集法，即將儀器架設(shè)在基準(zhǔn)站上，直接從手簿中讀取基準(zhǔn)站的WGS84坐標(biāo)，然后將流動站安置于控制點上采集WGS84坐標(biāo)。測量時應(yīng)將校正參數(shù)記錄在筆記本上，以其它已知控制點作為檢核，當(dāng)檢核精度滿足擬測量等級時，方可開始正常作業(yè)。
3.2.2 定位測量
勘測人員依據(jù)設(shè)計人員提供的塔位坐標(biāo)，使用RTK的定位功能，將塔位點的坐標(biāo)輸入GPS手簿中，系統(tǒng)就會確定出塔位的實際位置。采用這種方法測量，可直接查看觀測手簿上的收斂值來確定放樣點的定位精度。當(dāng)達到要求的點位精度時，即可停止觀測，將點位坐標(biāo)存入相應(yīng)的存儲單元。在無干擾的測區(qū)，當(dāng)儀器鎖定5顆以上衛(wèi)星時，在5秒鐘內(nèi)RTK測量即獲得固定解，手簿顯示的收斂值一般在2cm以內(nèi)。此時的收斂值真實地反映了天線中心測量的內(nèi)符合精度。當(dāng)測區(qū)存在一些干擾源，或因遮擋等原因影響電臺通訊效果時，從手簿上可以看出其收斂速度很慢，RTK測量一般需要幾十秒甚至幾分鐘才能求得固定解，此時的收斂值通常在2～8cm之間，并且可能存在偽值，有時測量誤差可能達到幾十厘米甚至幾米。這時，要慎重對待采集的數(shù)據(jù)，最好重置整周模糊度，應(yīng)用重復(fù)采集數(shù)據(jù)的方法來檢核觀測質(zhì)量，或用另一臺流動站重復(fù)采集數(shù)據(jù)來判定觀測質(zhì)量，從而進一步確認定位點的可靠性。
3.2.3 定線測量
勘測人員依據(jù)設(shè)計人員提供的塔位坐標(biāo)，使用RTK的定線功能，將相鄰兩個轉(zhuǎn)角塔的坐標(biāo)輸入GPS手簿中建立一條基準(zhǔn)線，系統(tǒng)就會在手簿的屏幕上顯示一個單位圓和所確定的那條主線，并實時給出流動站的實際位置相距主線的距離和偏離主線的角度，從而引導(dǎo)流動站靠近主線，當(dāng)流動站與主線重合時，便可依據(jù)現(xiàn)場的實際情況確定兩個轉(zhuǎn)角塔之間的直線塔的位置，并測定其平面坐標(biāo)和高程，按編碼存儲到相應(yīng)的單元中。重復(fù)上述方法便可確定出兩個轉(zhuǎn)角塔之間在直線上的其它點位。
4 結(jié)語
GPS技術(shù)應(yīng)用于輸電線路測量，使得線路勘測的效率，質(zhì)量大大提高，而且節(jié)省了勘測人員體力的支配。另外減少了對樹木的砍伐，起到了一定的環(huán)保作用。GPS技術(shù)已成為輸電線路勘測的一個重要組成部分，隨著GPS技術(shù)不斷的提高以及廣大測繪工作者的不斷探索，GPS會逐步深入到更具體的工作以及滿足更多特種工程的需要。
參考文獻
[1]柳響林，張志勛.DGPSRTK技術(shù)及其在線路定線測量中的應(yīng)用[J].測繪信息與工程，2000(2)
[2]王生輝.GPSRTK線路測量技術(shù)研究[J].科技資訊，2007(9)
[3]陶歆貴.GPSRTK技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2007(2)
關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；高壓輸電線路；應(yīng)用；技巧
引言：
近年來GPS RTK測量技術(shù)在高壓輸電線路勘測工程中得到了廣泛的應(yīng)用，可完成線路勘測工程中的測圖、定位、定線等多種工作。然而RTK的測量技術(shù)還存在一定的局限性，比如信號遮擋、強磁場干擾、超遠距離、超大高差等因素都對測量質(zhì)量有一定的影響。在高壓輸電線路勘測工程的生產(chǎn)實踐中，總結(jié)出了RTK技術(shù)應(yīng)用的一些作業(yè)方法和經(jīng)驗，現(xiàn)圍繞RTK的工作原理和使用過程，將其在高壓輸電線路工程中的應(yīng)用情況簡單介紹如下。
1 GPS測量主要有以下特點：
1.1 測站之間無需通視。
測站間相互通視一直是測量學(xué)的難題。GPS這一特點，使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊，以使接收GPS衛(wèi)星信號不受干擾。
1.2 定位精度高。
一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長，GPS測量優(yōu)越性愈加突出。
1.3 觀測時間短。
在小于20km的短基線上，快速相對定位一般只需5分鐘觀測時間即可。
1.4 提供三維坐標(biāo)。
GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程。
1.5 操作簡便。
GPS測量的自動化程度很高。在觀測中測量員的主要任務(wù)是安裝并開關(guān)儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測等均由儀器自動完成。
1.6 全天候作業(yè)。
GPS觀測可在任何地點，任何時間連續(xù)地進行，一般不受天氣狀況的影響。
2 GPS-RTK作業(yè)原理
RTK定位技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS定位技術(shù)，實施動態(tài)測量。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理，同時通過輸入的相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)和投影參數(shù)，實時得到流動站的三維坐標(biāo)及精度，具有高精度、高效益、高可靠性、高自動化的優(yōu)點。
2.1 做好GPS控制測量，方便RTK作業(yè)
線路控制網(wǎng)的布設(shè)很重要，控制點位置的好壞直接影響到RTK技術(shù)在線路的應(yīng)用�？紤]RTK的作業(yè)半徑及線路的地形布設(shè)控制點。應(yīng)盡量在線路附近，交通方便，地域開闊，地勢較高的地區(qū)布設(shè)。山區(qū)控制點間距不宜超過5公里。對整個線路優(yōu)化布設(shè)控制網(wǎng)，保證網(wǎng)的幾何強度，提高網(wǎng)的可靠性指標(biāo)。
2.2 線路測量中要盡可能采用全站儀器配合RTK的作業(yè)模式，充分發(fā)揮RTK測量的先進功能。
2.3 GPS靜態(tài)測量在輸電線路勘測中的應(yīng)用
3 GPSRTK技術(shù)在線路勘測工程中的應(yīng)用
3.1 測繪中小比例尺地形圖
高壓輸電線路的選線設(shè)計通常都是在1：1萬或1：5萬地形圖以及1：5千比例尺帶狀地形圖上進行的。對于這些中小比例尺地形圖，如采用航測方法成圖，首先要進行航空攝影，然后建立控制網(wǎng)，再進行相片控制測量和外業(yè)調(diào)繪等工作，在野外采集控制數(shù)據(jù)和調(diào)繪信息，最后把這些信息拿到內(nèi)業(yè)利用全數(shù)字攝影測量工作站進行測繪和編輯，便可繪制成所需的中小比例尺地形圖。采用這種方法成圖受外界干擾因素較多，通常受到空域?qū)徟吞鞖鈼l件的限制，再加上工作步驟繁多，在一個成圖周期內(nèi)往往要花費較長的時間。如采用工測方法成圖，應(yīng)用GPSRTK動態(tài)測量技術(shù)，只需在野外采集碎部點的數(shù)據(jù)和其屬性信息，在現(xiàn)場即可編輯成圖，這種方法采集速度快，工作方法簡便，可大大降低測圖的難度，既省時又省力。以上兩種測圖方法各有不同的優(yōu)勢，對于100km以上的線路，通常采用航測方法成圖，對于100km以下的線路，通常應(yīng)用GPSRTK動態(tài)測量技術(shù)，采用工測方法成圖。
3.2 定位測量和定線測量
繪制中小比例尺地形圖后，設(shè)計人員便可在地形圖上確定高壓輸電線路的走向，選定帶狀線路并初步確定轉(zhuǎn)角塔的位置。然后勘測人員依據(jù)設(shè)計人員提供的塔位坐標(biāo)，通過以下步驟進行定位和定線測量。
3.2.1 求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)
為了使控制點成果適用于統(tǒng)一的獨立坐標(biāo)系統(tǒng)，對于一定區(qū)域內(nèi)的高壓輸電線路測量，通常利用以往的控制點成果求取區(qū)域性的轉(zhuǎn)換參數(shù)。每次測量前總要先對測區(qū)進行點校正(WGS84地心坐標(biāo)與獨立坐標(biāo)間的轉(zhuǎn)換)，即測前應(yīng)在測區(qū)邊沿選擇三個分布均勻的控制點進行點校正，求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)�；鶞�(zhǔn)站的WGS84坐標(biāo)的獲得方法有兩種：第一，直接求取法，即利用已有的靜態(tài)數(shù)據(jù)，將控制點的WGS84坐標(biāo)和地方坐標(biāo)直接輸入手簿進行求取;第二，點位采集法，即將儀器架設(shè)在基準(zhǔn)站上，直接從手簿中讀取基準(zhǔn)站的WGS84坐標(biāo)，然后將流動站安置于控制點上采集WGS84坐標(biāo)。測量時應(yīng)將校正參數(shù)記錄在筆記本上，以其它已知控制點作為檢核，當(dāng)檢核精度滿足擬測量等級時，方可開始正常作業(yè)。
3.2.2 定位測量
勘測人員依據(jù)設(shè)計人員提供的塔位坐標(biāo)，使用RTK的定位功能，將塔位點的坐標(biāo)輸入GPS手簿中，系統(tǒng)就會確定出塔位的實際位置。采用這種方法測量，可直接查看觀測手簿上的收斂值來確定放樣點的定位精度。當(dāng)達到要求的點位精度時，即可停止觀測，將點位坐標(biāo)存入相應(yīng)的存儲單元。在無干擾的測區(qū)，當(dāng)儀器鎖定5顆以上衛(wèi)星時，在5秒鐘內(nèi)RTK測量即獲得固定解，手簿顯示的收斂值一般在2cm以內(nèi)。此時的收斂值真實地反映了天線中心測量的內(nèi)符合精度。當(dāng)測區(qū)存在一些干擾源，或因遮擋等原因影響電臺通訊效果時，從手簿上可以看出其收斂速度很慢，RTK測量一般需要幾十秒甚至幾分鐘才能求得固定解，此時的收斂值通常在2～8cm之間，并且可能存在偽值，有時測量誤差可能達到幾十厘米甚至幾米。這時，要慎重對待采集的數(shù)據(jù)，最好重置整周模糊度，應(yīng)用重復(fù)采集數(shù)據(jù)的方法來檢核觀測質(zhì)量，或用另一臺流動站重復(fù)采集數(shù)據(jù)來判定觀測質(zhì)量，從而進一步確認定位點的可靠性。
3.2.3 定線測量
勘測人員依據(jù)設(shè)計人員提供的塔位坐標(biāo)，使用RTK的定線功能，將相鄰兩個轉(zhuǎn)角塔的坐標(biāo)輸入GPS手簿中建立一條基準(zhǔn)線，系統(tǒng)就會在手簿的屏幕上顯示一個單位圓和所確定的那條主線，并實時給出流動站的實際位置相距主線的距離和偏離主線的角度，從而引導(dǎo)流動站靠近主線，當(dāng)流動站與主線重合時，便可依據(jù)現(xiàn)場的實際情況確定兩個轉(zhuǎn)角塔之間的直線塔的位置，并測定其平面坐標(biāo)和高程，按編碼存儲到相應(yīng)的單元中。重復(fù)上述方法便可確定出兩個轉(zhuǎn)角塔之間在直線上的其它點位。
4 結(jié)語
GPS技術(shù)應(yīng)用于輸電線路測量，使得線路勘測的效率，質(zhì)量大大提高，而且節(jié)省了勘測人員體力的支配。另外減少了對樹木的砍伐，起到了一定的環(huán)保作用。GPS技術(shù)已成為輸電線路勘測的一個重要組成部分，隨著GPS技術(shù)不斷的提高以及廣大測繪工作者的不斷探索，GPS會逐步深入到更具體的工作以及滿足更多特種工程的需要。
參考文獻
[1]柳響林，張志勛.DGPSRTK技術(shù)及其在線路定線測量中的應(yīng)用[J].測繪信息與工程，2000(2)
[2]王生輝.GPSRTK線路測量技術(shù)研究[J].科技資訊，2007(9)
[3]陶歆貴.GPSRTK技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2007(2)
