靖遠風電場工程像控網的設計與建立

林小紅

摘 要：文章主要針對靖遠風電場工程1：5000航測地形圖D級像控點控制網的設計理念、建立原則和實測過程作了詳細的介紹，并且對控制網進行了質量分析與精度評定。闡明了用GPS技術在復雜山區地形建立航測像控網的可行性。

關鍵詞；GPS；像控點；精度檢驗

1 工程概況

甘肅省靖遠風電場規劃總裝機容量396MW，共分8期建設完成（每期建設49.5MW），總工期大約8年左右。本工程包括五合風電場一、二期，賈寨柯風電場一、二期工程，裝機198MW，施工工期4年，每個風電場兩期共用一座規模50MVA的110KV升壓變電所（終期規模100MVA）送出。該項目位于甘肅省白銀市靖遠縣五合鄉東南部，距離靖遠縣縣城約45km，距離平川區約24km。場區地形條件復雜，為溝梁相間，波狀起伏。山區交通狀況不便，整個測區范圍約為130km2，需要測繪1：5000地形圖。為了能夠高質高效的完成測圖任務，決定采用航測的方式來成圖，影像數據為徠卡ADS80所獲得，為了航測加密的需要，我們要建立必要的像控點，在這種大范圍的山區，且交通情況不便利的情況下作業，給我們的測量工作帶來了極大的不便。

2 控制網的設計

針對現階段靖遠風電場的實際情況，為了滿足計劃進度要求，決定根據已有圖紙，結合風電場風機布設情況，在測區范圍內布設13座D級GPS控制點，起算點是在測區內找到的四等國家三角點大梁和金家峴，經實地找尋后確定點位保存完好可以作為像控點的起算數據。由于像控點的布設不要求通視，但要布設在相片上容易辨別的地方，便于影像上準確刺點。所以我們采用首先在總的影像圖上進行大的網形設計，然后在實地使用局部放大的影像進行精確選點的方式來進行布設控制網，最終網圖如圖1所示。由于山區地形復雜，高程控制點我們布設在測區最中央的大路附近，采用四等三角高程閉合路線施測，以這些高程點為基礎其余像控點高程采用GPS擬合的方式來完成。

圖1 靖遠風電場工程D級像控點平面控制網圖

3 數據處理及成果質量分布

3.1 平面控制網基線解算

基線解算采用徠卡LGO測量辦公室軟件進行。部分基線解算截取了時間段、剔除了不健康的衛星，以最優的方法進行基線處理。基線合格后用LGO導出，平差處理在CosaGPS后處理軟件中進行，計算的同步環、異步環的閉合差和復測基線的長度較差及基線解算結果精度見表1。

表1 平面控制網基線解算結果精度統計mm

從以上同步環、異步環和復測基線精度統計來看。基線解算精度較高，沒有發現GPS基線向量存在粗差的情況，說明GPS外業觀測數據良好。

3.2 平面控制網平差

3.2.1 三維無約束平差

選擇在WGS84橢球下進行三維無約束平差，平差結果精度指標符合規范要求，無約束平差結果精度見表2。

表2 三維無約束平差點位中誤差精度統計

注：最弱點G009精度為15.5mm

3.2.2 二維約束平差

采用1980年西安橢球，高斯3°帶投影，中央子午線105° ，以“大梁和金家峴“兩個四等國家三角點坐標作起算數據，采用CosaGPS后處理軟件求出其他點在1980年西安坐標下的平面坐標。網平差結果精度統計為：二維約束平差中最弱邊的相對中誤差為1/24萬，最弱點點位中誤差不大于9mm。以上精度均優于設計要求，完全滿足D級控制網的精度要求。

3.3 高程計算

沿測區中心道路布設6座高程點，以大梁的高程為起算點采用自編三角高程計算表格（Excel）首先計算各閉合線路中各點高差，平距改化及概略高程。然后采用南方平差易（2005版）軟件進行水準線路平差（精度為國家四等）。最后結合大梁、金家峴兩個國家三角點采用CosaGPS后處理軟件進行一維高程擬合計算（采用平面擬合），計算得出網中其余各點高程。水準測量閉合差符合閉合差限差要求，詳見表3。

表3水準測量閉合差統計

其余各像控點高程經過內業加密過程中的觀測，其精度符合1：5000航測地形圖成圖要求。可以作為測區1：5000航測地形圖加密高程控制點使用。

4 控制網精度檢核

采用拓普康GPT-4K0233全站儀對測區中央及兩頭的GPS邊長采用對向觀測的方法進行邊長的檢測，檢測邊長結果比較見表4。

表4 全站儀檢測邊與GPS邊長比較

由上表的GPS網平差邊長與全站儀施測的部分邊長作比較可知，邊長較差符合要求，控制點的平面精度能夠滿足1：5000航測地形圖的加密精度，對控制點在影像上進行刺點后可以轉交內業人員進行航測加密，最終完成測圖工作。

5 結束語

在此次靖遠風電場工程D級像控網的建立過程中，克服了諸多的困難，采用了GPS技術和計算機技術，高效高質量地完成了控制網的建立工作。為后續1：5000航測地形圖的加密工作提供了像控點，保證了1：5000地形圖的精度。為復雜山區像控點的布設測量工作積累了經驗，并且對后續風機位的測設與場內道路的設計及測設工作提供了首級控制網，為整個風電項目優質高效的施工建設提供了有力的保證。

參考文獻

[1]徐紹銓，張華海.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.[2]魏二虎，黃勁松.GPS測量操作與數據處理[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[3]周忠謨，易杰軍，周琪.GPS測量原理及應用[M].北京測繪出版社，1999.[4]劉良福.樂昌峽水利樞紐工程三等控制網的設計與建立[J].水利水電測繪，2013.

摘 要：文章主要針對靖遠風電場工程1：5000航測地形圖D級像控點控制網的設計理念、建立原則和實測過程作了詳細的介紹，并且對控制網進行了質量分析與精度評定。闡明了用GPS技術在復雜山區地形建立航測像控網的可行性。

關鍵詞；GPS；像控點；精度檢驗

1 工程概況

甘肅省靖遠風電場規劃總裝機容量396MW，共分8期建設完成（每期建設49.5MW），總工期大約8年左右。本工程包括五合風電場一、二期，賈寨柯風電場一、二期工程，裝機198MW，施工工期4年，每個風電場兩期共用一座規模50MVA的110KV升壓變電所（終期規模100MVA）送出。該項目位于甘肅省白銀市靖遠縣五合鄉東南部，距離靖遠縣縣城約45km，距離平川區約24km。場區地形條件復雜，為溝梁相間，波狀起伏。山區交通狀況不便，整個測區范圍約為130km2，需要測繪1：5000地形圖。為了能夠高質高效的完成測圖任務，決定采用航測的方式來成圖，影像數據為徠卡ADS80所獲得，為了航測加密的需要，我們要建立必要的像控點，在這種大范圍的山區，且交通情況不便利的情況下作業，給我們的測量工作帶來了極大的不便。

2 控制網的設計

針對現階段靖遠風電場的實際情況，為了滿足計劃進度要求，決定根據已有圖紙，結合風電場風機布設情況，在測區范圍內布設13座D級GPS控制點，起算點是在測區內找到的四等國家三角點大梁和金家峴，經實地找尋后確定點位保存完好可以作為像控點的起算數據。由于像控點的布設不要求通視，但要布設在相片上容易辨別的地方，便于影像上準確刺點。所以我們采用首先在總的影像圖上進行大的網形設計，然后在實地使用局部放大的影像進行精確選點的方式來進行布設控制網，最終網圖如圖1所示。由于山區地形復雜，高程控制點我們布設在測區最中央的大路附近，采用四等三角高程閉合路線施測，以這些高程點為基礎其余像控點高程采用GPS擬合的方式來完成。

圖1 靖遠風電場工程D級像控點平面控制網圖

3 數據處理及成果質量分布

3.1 平面控制網基線解算

基線解算采用徠卡LGO測量辦公室軟件進行。部分基線解算截取了時間段、剔除了不健康的衛星，以最優的方法進行基線處理。基線合格后用LGO導出，平差處理在CosaGPS后處理軟件中進行，計算的同步環、異步環的閉合差和復測基線的長度較差及基線解算結果精度見表1。

表1 平面控制網基線解算結果精度統計mm

從以上同步環、異步環和復測基線精度統計來看。基線解算精度較高，沒有發現GPS基線向量存在粗差的情況，說明GPS外業觀測數據良好。

3.2 平面控制網平差

3.2.1 三維無約束平差

選擇在WGS84橢球下進行三維無約束平差，平差結果精度指標符合規范要求，無約束平差結果精度見表2。

表2 三維無約束平差點位中誤差精度統計

注：最弱點G009精度為15.5mm

3.2.2 二維約束平差

采用1980年西安橢球，高斯3°帶投影，中央子午線105° ，以“大梁和金家峴“兩個四等國家三角點坐標作起算數據，采用CosaGPS后處理軟件求出其他點在1980年西安坐標下的平面坐標。網平差結果精度統計為：二維約束平差中最弱邊的相對中誤差為1/24萬，最弱點點位中誤差不大于9mm。以上精度均優于設計要求，完全滿足D級控制網的精度要求。

3.3 高程計算

沿測區中心道路布設6座高程點，以大梁的高程為起算點采用自編三角高程計算表格（Excel）首先計算各閉合線路中各點高差，平距改化及概略高程。然后采用南方平差易（2005版）軟件進行水準線路平差（精度為國家四等）。最后結合大梁、金家峴兩個國家三角點采用CosaGPS后處理軟件進行一維高程擬合計算（采用平面擬合），計算得出網中其余各點高程。水準測量閉合差符合閉合差限差要求，詳見表3。

表3水準測量閉合差統計

其余各像控點高程經過內業加密過程中的觀測，其精度符合1：5000航測地形圖成圖要求。可以作為測區1：5000航測地形圖加密高程控制點使用。

4 控制網精度檢核

采用拓普康GPT-4K0233全站儀對測區中央及兩頭的GPS邊長采用對向觀測的方法進行邊長的檢測，檢測邊長結果比較見表4。

表4 全站儀檢測邊與GPS邊長比較

由上表的GPS網平差邊長與全站儀施測的部分邊長作比較可知，邊長較差符合要求，控制點的平面精度能夠滿足1：5000航測地形圖的加密精度，對控制點在影像上進行刺點后可以轉交內業人員進行航測加密，最終完成測圖工作。

5 結束語

在此次靖遠風電場工程D級像控網的建立過程中，克服了諸多的困難，采用了GPS技術和計算機技術，高效高質量地完成了控制網的建立工作。為后續1：5000航測地形圖的加密工作提供了像控點，保證了1：5000地形圖的精度。為復雜山區像控點的布設測量工作積累了經驗，并且對后續風機位的測設與場內道路的設計及測設工作提供了首級控制網，為整個風電項目優質高效的施工建設提供了有力的保證。

參考文獻

[1]徐紹銓，張華海.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.[2]魏二虎，黃勁松.GPS測量操作與數據處理[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[3]周忠謨，易杰軍，周琪.GPS測量原理及應用[M].北京測繪出版社，1999.[4]劉良福.樂昌峽水利樞紐工程三等控制網的設計與建立[J].水利水電測繪，2013.

摘 要：文章主要針對靖遠風電場工程1：5000航測地形圖D級像控點控制網的設計理念、建立原則和實測過程作了詳細的介紹，并且對控制網進行了質量分析與精度評定。闡明了用GPS技術在復雜山區地形建立航測像控網的可行性。

關鍵詞；GPS；像控點；精度檢驗

1 工程概況

甘肅省靖遠風電場規劃總裝機容量396MW，共分8期建設完成（每期建設49.5MW），總工期大約8年左右。本工程包括五合風電場一、二期，賈寨柯風電場一、二期工程，裝機198MW，施工工期4年，每個風電場兩期共用一座規模50MVA的110KV升壓變電所（終期規模100MVA）送出。該項目位于甘肅省白銀市靖遠縣五合鄉東南部，距離靖遠縣縣城約45km，距離平川區約24km。場區地形條件復雜，為溝梁相間，波狀起伏。山區交通狀況不便，整個測區范圍約為130km2，需要測繪1：5000地形圖。為了能夠高質高效的完成測圖任務，決定采用航測的方式來成圖，影像數據為徠卡ADS80所獲得，為了航測加密的需要，我們要建立必要的像控點，在這種大范圍的山區，且交通情況不便利的情況下作業，給我們的測量工作帶來了極大的不便。

2 控制網的設計

針對現階段靖遠風電場的實際情況，為了滿足計劃進度要求，決定根據已有圖紙，結合風電場風機布設情況，在測區范圍內布設13座D級GPS控制點，起算點是在測區內找到的四等國家三角點大梁和金家峴，經實地找尋后確定點位保存完好可以作為像控點的起算數據。由于像控點的布設不要求通視，但要布設在相片上容易辨別的地方，便于影像上準確刺點。所以我們采用首先在總的影像圖上進行大的網形設計，然后在實地使用局部放大的影像進行精確選點的方式來進行布設控制網，最終網圖如圖1所示。由于山區地形復雜，高程控制點我們布設在測區最中央的大路附近，采用四等三角高程閉合路線施測，以這些高程點為基礎其余像控點高程采用GPS擬合的方式來完成。

圖1 靖遠風電場工程D級像控點平面控制網圖

3 數據處理及成果質量分布

3.1 平面控制網基線解算

基線解算采用徠卡LGO測量辦公室軟件進行。部分基線解算截取了時間段、剔除了不健康的衛星，以最優的方法進行基線處理。基線合格后用LGO導出，平差處理在CosaGPS后處理軟件中進行，計算的同步環、異步環的閉合差和復測基線的長度較差及基線解算結果精度見表1。

表1 平面控制網基線解算結果精度統計mm

從以上同步環、異步環和復測基線精度統計來看。基線解算精度較高，沒有發現GPS基線向量存在粗差的情況，說明GPS外業觀測數據良好。

3.2 平面控制網平差

3.2.1 三維無約束平差

選擇在WGS84橢球下進行三維無約束平差，平差結果精度指標符合規范要求，無約束平差結果精度見表2。

表2 三維無約束平差點位中誤差精度統計

注：最弱點G009精度為15.5mm

3.2.2 二維約束平差

采用1980年西安橢球，高斯3°帶投影，中央子午線105° ，以“大梁和金家峴“兩個四等國家三角點坐標作起算數據，采用CosaGPS后處理軟件求出其他點在1980年西安坐標下的平面坐標。網平差結果精度統計為：二維約束平差中最弱邊的相對中誤差為1/24萬，最弱點點位中誤差不大于9mm。以上精度均優于設計要求，完全滿足D級控制網的精度要求。

3.3 高程計算

沿測區中心道路布設6座高程點，以大梁的高程為起算點采用自編三角高程計算表格（Excel）首先計算各閉合線路中各點高差，平距改化及概略高程。然后采用南方平差易（2005版）軟件進行水準線路平差（精度為國家四等）。最后結合大梁、金家峴兩個國家三角點采用CosaGPS后處理軟件進行一維高程擬合計算（采用平面擬合），計算得出網中其余各點高程。水準測量閉合差符合閉合差限差要求，詳見表3。

表3水準測量閉合差統計

其余各像控點高程經過內業加密過程中的觀測，其精度符合1：5000航測地形圖成圖要求。可以作為測區1：5000航測地形圖加密高程控制點使用。

4 控制網精度檢核

采用拓普康GPT-4K0233全站儀對測區中央及兩頭的GPS邊長采用對向觀測的方法進行邊長的檢測，檢測邊長結果比較見表4。

表4 全站儀檢測邊與GPS邊長比較

由上表的GPS網平差邊長與全站儀施測的部分邊長作比較可知，邊長較差符合要求，控制點的平面精度能夠滿足1：5000航測地形圖的加密精度，對控制點在影像上進行刺點后可以轉交內業人員進行航測加密，最終完成測圖工作。

5 結束語

在此次靖遠風電場工程D級像控網的建立過程中，克服了諸多的困難，采用了GPS技術和計算機技術，高效高質量地完成了控制網的建立工作。為后續1：5000航測地形圖的加密工作提供了像控點，保證了1：5000地形圖的精度。為復雜山區像控點的布設測量工作積累了經驗，并且對后續風機位的測設與場內道路的設計及測設工作提供了首級控制網，為整個風電項目優質高效的施工建設提供了有力的保證。

參考文獻

[1]徐紹銓，張華海.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.[2]魏二虎，黃勁松.GPS測量操作與數據處理[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[3]周忠謨，易杰軍，周琪.GPS測量原理及應用[M].北京測繪出版社，1999.[4]劉良福.樂昌峽水利樞紐工程三等控制網的設計與建立[J].水利水電測繪，2013.