CORS手持GPS接收機在架空輸電線路中的應用探討

張健　吳新良　高萬柱　夏傳甲　付江缺

摘要：介紹了CORS手持GPS接收機在架空輸電線路測量工作中的應用試驗。通過試驗表明：在架空輸電線路終勘過程中，CORS手持接收機測量結果能夠滿足選線的各項精度要求，同時，CORS技術能夠提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)省施工成本。

關鍵詞：手持CORS接收機；選線；架空輸電線路

1引言

隨著空間技術和無線通訊網(wǎng)絡技術在全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）相關技術的廣泛應用，使得大地測量學不僅與其他學科的聯(lián)系更加緊密，而且大大拓展了服務社會的寬度和深度。GNSS定位技術從常規(guī)靜態(tài)逐步發(fā)展到準動態(tài)、動態(tài)和實時定位階段，正向著實時、高精度、高可靠性的方向發(fā)展。定位技術的發(fā)展越來越多地依賴于計算機、無線通信、網(wǎng)絡等技術的發(fā)展，其技術發(fā)展呈現(xiàn)出多元化和學科交叉等特點。CORS（連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)，Continuously Operating Reference System）技術為學科融合的技術之一，已經(jīng)成為測繪界研究的熱點。目前CORS的應用研究覆蓋了煤礦[1]、石油天然氣[2，3]、鐵路[4]、公路[5]等領域。但CORS手持機的使用在電力行業(yè)很少見研究報道，筆者就CORS手持機在輸電線路中進行試驗得出：CORS手持機能夠滿足選線時的各項測量要求，同時CORS技術在選線中的使用不僅能夠節(jié)省施工成本，還可以大大提高勞動生產(chǎn)效率。

2CORS手持GPS接收機的試驗應用

2.1工程概況

本架空輸電線路工程呈東西走向，為丘陵地形，植被覆蓋一般，線路長度接近60km。本次試驗架設的CORS基準站在線路的一端，基準站位于樓房房頂，滿足架設GPS基準站所必須的觀測條件。使用CORS手持GPS接收機進行動態(tài)測量結果情況，然后對結果進行對比，分析CORS手持GPS測量結果是否滿足輸電線路工程選線的精度需要。

2.2CORS手持GPS接收機設置

首先需要對工程的參數(shù)進行設置。主要設置內(nèi)容包括橢球參數(shù)、中央子午線、坐標轉換參數(shù)等信息。測區(qū)所用的橢球參數(shù)可以根據(jù)選擇的參考橢球確定，中央子午線的選擇必須與前期工作一致，這樣才能保證不同設計階段成品資料的一致性和連續(xù)性。為了使測量出來的結果直接為工程所需要的地方坐標系結果，因此必須在工程屬性中設置坐標轉換參數(shù)。需要求取本工程區(qū)域從WGS84坐標到工程坐標系的數(shù)據(jù)轉換參數(shù)，因此試驗開始前應準備3個以上點的WGS84和工程坐標系中的兩套坐標，然后利用軟件求取坐標轉換參數(shù)。

其次需要對CORS手持機流動端進行網(wǎng)絡配置。主要設置手持機要訪問的CORS基站服務器的IP地址、用戶名及其密碼，如果服務器網(wǎng)絡呈現(xiàn)開放狀態(tài)，則不需要輸入用戶名和密碼，然后連接網(wǎng)絡，確保各項設置和連接完成后即進入測量狀態(tài)。

2.3架空輸電線路測量中各個工序的目的

架空輸電線路的外業(yè)終勘測量均包含三道外業(yè)工序，即選線、內(nèi)業(yè)測圖及外業(yè)定線和定位。每道工序的目的側重點不同，選線的目的為了就是選定線路路徑走向，確定線路轉角樁的位置能夠架設塔位即可。內(nèi)業(yè)測圖及外業(yè)定線的目的是依據(jù)選線的結果內(nèi)業(yè)測量線路路徑的平斷面圖，外業(yè)定線包括測量風偏點和邊線，測量直線樁的高程和平斷面的檢測，優(yōu)化內(nèi)業(yè)測量的平端面圖供設計使用，本階段測量精度較高，同時需要重新測量選線轉角。定位的目的是在外業(yè)實地落實桿塔的位置及其危險點的檢查測量等。

2.4試驗結果分析

CORS手持GPS接收機設置的數(shù)據(jù)采樣率為1s，采集數(shù)據(jù)時長為10s左右，高度截止角為13°，當水平精度高于3cm，垂直精度高于5cm，且獲取固定解的情況下開始采集數(shù)據(jù)。其動態(tài)測量結果與已知樁位測量結果差值比較情況見表1。

該49個點分布在整個線路中，距離基站的距離從幾公里到60km，根據(jù)表1的差值計算出測量結果的點位中誤差為0.092m，這滿足架空輸電線路選線階段測量的要求。

2.5CORS手持GPS接收機的優(yōu)缺點

相對于傳統(tǒng)的選線測量，使用CORS手持GPS接收機具有如下優(yōu)勢：①所投入的設備成本相對較低。據(jù)市場調(diào)查結果顯示，一臺手持CORS接收機的市場價格遠遠低于一臺普通RTK流動站的價格。②由于CORS系統(tǒng)是利用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸信號，因此這就避開了傳統(tǒng)電臺信號只能傳輸幾公里這一缺點，只要有網(wǎng)絡信號覆蓋，手持機就能有效開展工作。③在架設基站CORS時基站一次開機即可，能夠確保24h連續(xù)作業(yè)；這就節(jié)省了傳統(tǒng)作業(yè)方式傳遞參考站的時間，大大提高勞動效率，減少外業(yè)成本的開銷。④減少了選線過程中的大量體力勞動，使用傳統(tǒng)的方法進行選線，每天架設參考是都要搬運電臺電瓶，而使用CORS手持GPS接收機只需要接收CORS基站的信號，而無需架設基站；由于手持機體積較小，重量較輕，因此可以放在隨身攜帶的背包中，這就大大減輕了測量人員外業(yè)負重。

使用CORS手持GPS接收機具有如下缺點：由于CORS測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體為網(wǎng)絡，因此，整個CORS系統(tǒng)對網(wǎng)絡的依賴性相當大。無論如何原因導致測區(qū)沒有網(wǎng)絡覆蓋，CORS手持GPS機就不能發(fā)揮它的巨大優(yōu)勢。

3結語

CORS手持GPS接收機測量結果在架空輸電線路測量工作中60km范圍內(nèi)結果能夠滿足選線的目的及要求。但由于CORS系統(tǒng)主要依靠網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模虼耍獠康木W(wǎng)絡環(huán)境是制約CORS應用的一個主要因素，如果能夠發(fā)揮CORS技術和傳統(tǒng)測量技術相結合的作用，這或許是以后架空輸電線路測量的又一種新的測量模式探索。

參考文獻：

[1] 張連貴，王健.煤礦單基站CORS系統(tǒng)建設及應用[J].山東科技大學學報，2011（5）：73～77.

[2] 董玉東，徐剛.勝利油田單基站CORS系統(tǒng)的構建及在井位測量中的應用[J].錄井工程，2011（3）：70～73.

[3] 蘇艷紅，劉沙.單基站CORS系統(tǒng)在勝利油區(qū)石油天然氣井位測量中的應用[J].山東國土資源，2011（5）：30～32.

[4] 金國清.CORS技術在鐵路勘測中的應用[J].鐵道勘察，2009（5）：5～8.

[5] 趙禮劍，程新文.單基站GPS差分系統(tǒng)在山區(qū)線路測量中的應用探討[J].測繪科學，2008（10）：223～226.

Abstract：This articleintroduces the application of CORS handheld GPS receivers in overhead transmission lineengineering.The experiments showthatCORS handheld receiver measurement results can meet the precision of fault line selection during the transmission line terminal exploration process，while CORS technology can improve labor productivity and save construction cost.

Key words：CORS hand-held GPS receiver；line selection；overhead transmission lineendprint

摘要：介紹了CORS手持GPS接收機在架空輸電線路測量工作中的應用試驗。通過試驗表明：在架空輸電線路終勘過程中，CORS手持接收機測量結果能夠滿足選線的各項精度要求，同時，CORS技術能夠提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)省施工成本。

關鍵詞：手持CORS接收機；選線；架空輸電線路

1引言

隨著空間技術和無線通訊網(wǎng)絡技術在全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）相關技術的廣泛應用，使得大地測量學不僅與其他學科的聯(lián)系更加緊密，而且大大拓展了服務社會的寬度和深度。GNSS定位技術從常規(guī)靜態(tài)逐步發(fā)展到準動態(tài)、動態(tài)和實時定位階段，正向著實時、高精度、高可靠性的方向發(fā)展。定位技術的發(fā)展越來越多地依賴于計算機、無線通信、網(wǎng)絡等技術的發(fā)展，其技術發(fā)展呈現(xiàn)出多元化和學科交叉等特點。CORS（連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)，Continuously Operating Reference System）技術為學科融合的技術之一，已經(jīng)成為測繪界研究的熱點。目前CORS的應用研究覆蓋了煤礦[1]、石油天然氣[2，3]、鐵路[4]、公路[5]等領域。但CORS手持機的使用在電力行業(yè)很少見研究報道，筆者就CORS手持機在輸電線路中進行試驗得出：CORS手持機能夠滿足選線時的各項測量要求，同時CORS技術在選線中的使用不僅能夠節(jié)省施工成本，還可以大大提高勞動生產(chǎn)效率。

2CORS手持GPS接收機的試驗應用

2.1工程概況

本架空輸電線路工程呈東西走向，為丘陵地形，植被覆蓋一般，線路長度接近60km。本次試驗架設的CORS基準站在線路的一端，基準站位于樓房房頂，滿足架設GPS基準站所必須的觀測條件。使用CORS手持GPS接收機進行動態(tài)測量結果情況，然后對結果進行對比，分析CORS手持GPS測量結果是否滿足輸電線路工程選線的精度需要。

2.2CORS手持GPS接收機設置

首先需要對工程的參數(shù)進行設置。主要設置內(nèi)容包括橢球參數(shù)、中央子午線、坐標轉換參數(shù)等信息。測區(qū)所用的橢球參數(shù)可以根據(jù)選擇的參考橢球確定，中央子午線的選擇必須與前期工作一致，這樣才能保證不同設計階段成品資料的一致性和連續(xù)性。為了使測量出來的結果直接為工程所需要的地方坐標系結果，因此必須在工程屬性中設置坐標轉換參數(shù)。需要求取本工程區(qū)域從WGS84坐標到工程坐標系的數(shù)據(jù)轉換參數(shù)，因此試驗開始前應準備3個以上點的WGS84和工程坐標系中的兩套坐標，然后利用軟件求取坐標轉換參數(shù)。

其次需要對CORS手持機流動端進行網(wǎng)絡配置。主要設置手持機要訪問的CORS基站服務器的IP地址、用戶名及其密碼，如果服務器網(wǎng)絡呈現(xiàn)開放狀態(tài)，則不需要輸入用戶名和密碼，然后連接網(wǎng)絡，確保各項設置和連接完成后即進入測量狀態(tài)。

2.3架空輸電線路測量中各個工序的目的

架空輸電線路的外業(yè)終勘測量均包含三道外業(yè)工序，即選線、內(nèi)業(yè)測圖及外業(yè)定線和定位。每道工序的目的側重點不同，選線的目的為了就是選定線路路徑走向，確定線路轉角樁的位置能夠架設塔位即可。內(nèi)業(yè)測圖及外業(yè)定線的目的是依據(jù)選線的結果內(nèi)業(yè)測量線路路徑的平斷面圖，外業(yè)定線包括測量風偏點和邊線，測量直線樁的高程和平斷面的檢測，優(yōu)化內(nèi)業(yè)測量的平端面圖供設計使用，本階段測量精度較高，同時需要重新測量選線轉角。定位的目的是在外業(yè)實地落實桿塔的位置及其危險點的檢查測量等。

2.4試驗結果分析

CORS手持GPS接收機設置的數(shù)據(jù)采樣率為1s，采集數(shù)據(jù)時長為10s左右，高度截止角為13°，當水平精度高于3cm，垂直精度高于5cm，且獲取固定解的情況下開始采集數(shù)據(jù)。其動態(tài)測量結果與已知樁位測量結果差值比較情況見表1。

該49個點分布在整個線路中，距離基站的距離從幾公里到60km，根據(jù)表1的差值計算出測量結果的點位中誤差為0.092m，這滿足架空輸電線路選線階段測量的要求。

2.5CORS手持GPS接收機的優(yōu)缺點

相對于傳統(tǒng)的選線測量，使用CORS手持GPS接收機具有如下優(yōu)勢：①所投入的設備成本相對較低。據(jù)市場調(diào)查結果顯示，一臺手持CORS接收機的市場價格遠遠低于一臺普通RTK流動站的價格。②由于CORS系統(tǒng)是利用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸信號，因此這就避開了傳統(tǒng)電臺信號只能傳輸幾公里這一缺點，只要有網(wǎng)絡信號覆蓋，手持機就能有效開展工作。③在架設基站CORS時基站一次開機即可，能夠確保24h連續(xù)作業(yè)；這就節(jié)省了傳統(tǒng)作業(yè)方式傳遞參考站的時間，大大提高勞動效率，減少外業(yè)成本的開銷。④減少了選線過程中的大量體力勞動，使用傳統(tǒng)的方法進行選線，每天架設參考是都要搬運電臺電瓶，而使用CORS手持GPS接收機只需要接收CORS基站的信號，而無需架設基站；由于手持機體積較小，重量較輕，因此可以放在隨身攜帶的背包中，這就大大減輕了測量人員外業(yè)負重。

使用CORS手持GPS接收機具有如下缺點：由于CORS測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體為網(wǎng)絡，因此，整個CORS系統(tǒng)對網(wǎng)絡的依賴性相當大。無論如何原因導致測區(qū)沒有網(wǎng)絡覆蓋，CORS手持GPS機就不能發(fā)揮它的巨大優(yōu)勢。

3結語

CORS手持GPS接收機測量結果在架空輸電線路測量工作中60km范圍內(nèi)結果能夠滿足選線的目的及要求。但由于CORS系統(tǒng)主要依靠網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模虼耍獠康木W(wǎng)絡環(huán)境是制約CORS應用的一個主要因素，如果能夠發(fā)揮CORS技術和傳統(tǒng)測量技術相結合的作用，這或許是以后架空輸電線路測量的又一種新的測量模式探索。

參考文獻：

[1] 張連貴，王健.煤礦單基站CORS系統(tǒng)建設及應用[J].山東科技大學學報，2011（5）：73～77.

[2] 董玉東，徐剛.勝利油田單基站CORS系統(tǒng)的構建及在井位測量中的應用[J].錄井工程，2011（3）：70～73.

[3] 蘇艷紅，劉沙.單基站CORS系統(tǒng)在勝利油區(qū)石油天然氣井位測量中的應用[J].山東國土資源，2011（5）：30～32.

[4] 金國清.CORS技術在鐵路勘測中的應用[J].鐵道勘察，2009（5）：5～8.

[5] 趙禮劍，程新文.單基站GPS差分系統(tǒng)在山區(qū)線路測量中的應用探討[J].測繪科學，2008（10）：223～226.

Abstract：This articleintroduces the application of CORS handheld GPS receivers in overhead transmission lineengineering.The experiments showthatCORS handheld receiver measurement results can meet the precision of fault line selection during the transmission line terminal exploration process，while CORS technology can improve labor productivity and save construction cost.

Key words：CORS hand-held GPS receiver；line selection；overhead transmission lineendprint

摘要：介紹了CORS手持GPS接收機在架空輸電線路測量工作中的應用試驗。通過試驗表明：在架空輸電線路終勘過程中，CORS手持接收機測量結果能夠滿足選線的各項精度要求，同時，CORS技術能夠提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)省施工成本。

關鍵詞：手持CORS接收機；選線；架空輸電線路

1引言

隨著空間技術和無線通訊網(wǎng)絡技術在全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）相關技術的廣泛應用，使得大地測量學不僅與其他學科的聯(lián)系更加緊密，而且大大拓展了服務社會的寬度和深度。GNSS定位技術從常規(guī)靜態(tài)逐步發(fā)展到準動態(tài)、動態(tài)和實時定位階段，正向著實時、高精度、高可靠性的方向發(fā)展。定位技術的發(fā)展越來越多地依賴于計算機、無線通信、網(wǎng)絡等技術的發(fā)展，其技術發(fā)展呈現(xiàn)出多元化和學科交叉等特點。CORS（連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)，Continuously Operating Reference System）技術為學科融合的技術之一，已經(jīng)成為測繪界研究的熱點。目前CORS的應用研究覆蓋了煤礦[1]、石油天然氣[2，3]、鐵路[4]、公路[5]等領域。但CORS手持機的使用在電力行業(yè)很少見研究報道，筆者就CORS手持機在輸電線路中進行試驗得出：CORS手持機能夠滿足選線時的各項測量要求，同時CORS技術在選線中的使用不僅能夠節(jié)省施工成本，還可以大大提高勞動生產(chǎn)效率。

2CORS手持GPS接收機的試驗應用

2.1工程概況

本架空輸電線路工程呈東西走向，為丘陵地形，植被覆蓋一般，線路長度接近60km。本次試驗架設的CORS基準站在線路的一端，基準站位于樓房房頂，滿足架設GPS基準站所必須的觀測條件。使用CORS手持GPS接收機進行動態(tài)測量結果情況，然后對結果進行對比，分析CORS手持GPS測量結果是否滿足輸電線路工程選線的精度需要。

2.2CORS手持GPS接收機設置

首先需要對工程的參數(shù)進行設置。主要設置內(nèi)容包括橢球參數(shù)、中央子午線、坐標轉換參數(shù)等信息。測區(qū)所用的橢球參數(shù)可以根據(jù)選擇的參考橢球確定，中央子午線的選擇必須與前期工作一致，這樣才能保證不同設計階段成品資料的一致性和連續(xù)性。為了使測量出來的結果直接為工程所需要的地方坐標系結果，因此必須在工程屬性中設置坐標轉換參數(shù)。需要求取本工程區(qū)域從WGS84坐標到工程坐標系的數(shù)據(jù)轉換參數(shù)，因此試驗開始前應準備3個以上點的WGS84和工程坐標系中的兩套坐標，然后利用軟件求取坐標轉換參數(shù)。

其次需要對CORS手持機流動端進行網(wǎng)絡配置。主要設置手持機要訪問的CORS基站服務器的IP地址、用戶名及其密碼，如果服務器網(wǎng)絡呈現(xiàn)開放狀態(tài)，則不需要輸入用戶名和密碼，然后連接網(wǎng)絡，確保各項設置和連接完成后即進入測量狀態(tài)。

2.3架空輸電線路測量中各個工序的目的

架空輸電線路的外業(yè)終勘測量均包含三道外業(yè)工序，即選線、內(nèi)業(yè)測圖及外業(yè)定線和定位。每道工序的目的側重點不同，選線的目的為了就是選定線路路徑走向，確定線路轉角樁的位置能夠架設塔位即可。內(nèi)業(yè)測圖及外業(yè)定線的目的是依據(jù)選線的結果內(nèi)業(yè)測量線路路徑的平斷面圖，外業(yè)定線包括測量風偏點和邊線，測量直線樁的高程和平斷面的檢測，優(yōu)化內(nèi)業(yè)測量的平端面圖供設計使用，本階段測量精度較高，同時需要重新測量選線轉角。定位的目的是在外業(yè)實地落實桿塔的位置及其危險點的檢查測量等。

2.4試驗結果分析

CORS手持GPS接收機設置的數(shù)據(jù)采樣率為1s，采集數(shù)據(jù)時長為10s左右，高度截止角為13°，當水平精度高于3cm，垂直精度高于5cm，且獲取固定解的情況下開始采集數(shù)據(jù)。其動態(tài)測量結果與已知樁位測量結果差值比較情況見表1。

該49個點分布在整個線路中，距離基站的距離從幾公里到60km，根據(jù)表1的差值計算出測量結果的點位中誤差為0.092m，這滿足架空輸電線路選線階段測量的要求。

2.5CORS手持GPS接收機的優(yōu)缺點

相對于傳統(tǒng)的選線測量，使用CORS手持GPS接收機具有如下優(yōu)勢：①所投入的設備成本相對較低。據(jù)市場調(diào)查結果顯示，一臺手持CORS接收機的市場價格遠遠低于一臺普通RTK流動站的價格。②由于CORS系統(tǒng)是利用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸信號，因此這就避開了傳統(tǒng)電臺信號只能傳輸幾公里這一缺點，只要有網(wǎng)絡信號覆蓋，手持機就能有效開展工作。③在架設基站CORS時基站一次開機即可，能夠確保24h連續(xù)作業(yè)；這就節(jié)省了傳統(tǒng)作業(yè)方式傳遞參考站的時間，大大提高勞動效率，減少外業(yè)成本的開銷。④減少了選線過程中的大量體力勞動，使用傳統(tǒng)的方法進行選線，每天架設參考是都要搬運電臺電瓶，而使用CORS手持GPS接收機只需要接收CORS基站的信號，而無需架設基站；由于手持機體積較小，重量較輕，因此可以放在隨身攜帶的背包中，這就大大減輕了測量人員外業(yè)負重。

使用CORS手持GPS接收機具有如下缺點：由于CORS測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體為網(wǎng)絡，因此，整個CORS系統(tǒng)對網(wǎng)絡的依賴性相當大。無論如何原因導致測區(qū)沒有網(wǎng)絡覆蓋，CORS手持GPS機就不能發(fā)揮它的巨大優(yōu)勢。

3結語

CORS手持GPS接收機測量結果在架空輸電線路測量工作中60km范圍內(nèi)結果能夠滿足選線的目的及要求。但由于CORS系統(tǒng)主要依靠網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模虼耍獠康木W(wǎng)絡環(huán)境是制約CORS應用的一個主要因素，如果能夠發(fā)揮CORS技術和傳統(tǒng)測量技術相結合的作用，這或許是以后架空輸電線路測量的又一種新的測量模式探索。

參考文獻：

[1] 張連貴，王健.煤礦單基站CORS系統(tǒng)建設及應用[J].山東科技大學學報，2011（5）：73～77.

[2] 董玉東，徐剛.勝利油田單基站CORS系統(tǒng)的構建及在井位測量中的應用[J].錄井工程，2011（3）：70～73.

[3] 蘇艷紅，劉沙.單基站CORS系統(tǒng)在勝利油區(qū)石油天然氣井位測量中的應用[J].山東國土資源，2011（5）：30～32.

[4] 金國清.CORS技術在鐵路勘測中的應用[J].鐵道勘察，2009（5）：5～8.

[5] 趙禮劍，程新文.單基站GPS差分系統(tǒng)在山區(qū)線路測量中的應用探討[J].測繪科學，2008（10）：223～226.

Abstract：This articleintroduces the application of CORS handheld GPS receivers in overhead transmission lineengineering.The experiments showthatCORS handheld receiver measurement results can meet the precision of fault line selection during the transmission line terminal exploration process，while CORS technology can improve labor productivity and save construction cost.

Key words：CORS hand-held GPS receiver；line selection；overhead transmission lineendprint