高壓輸電線路測量中GPS—RTK技術的應用分析

楊振宇

摘 ?要：隨著經濟的快速發展和和諧社會的構建，人們的生活水平越來越高，對電力資源的需求量也越來越大，輸電線路是電力企業向用戶輸送電能的重要環節，為保證輸電線路能安全穩定的運行，在進行輸電線路施工時，必須做好測量放樣工作。GPS—RTK技術具有測量精度高、操作簡單等特點，在輸電線路測量中有很大的優勢，文章重點介紹了高壓輸電線路測量中GPS—RTK技術的應用。

關鍵詞：輸電線路;測量;GPS—RTK技術

中圖分類號：U412.24 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0013-02

近年來，隨著社會經濟的快速發展，社會各行業對電力資源的需求量越來越大，電力工程的建設規模也越來越大，輸電線路施工是電力工程的重要組成部分，其施工質量對整個電力系統的穩定運行有十分重要的意義。在進行輸電線路施工時，首先要做好測量工作，只有這樣才能為輸電線路的施工質量提供保障，GPS—RTK技術能在任何時間、任何地點測量出物體的位置，并且測量精度能達到厘米級，將GPS—RTK技術技術應用在高壓輸電線路測量中，能極大地提高輸電線路的測量質量。

1 ?GPS—RTK系統的基本組成

GPS—RTK系統主要由基準站和流動站組成，其中基準站由GPS接收機、電臺、調制解調器、基準站手薄、接收機天線盤、基座、電臺天線、三腳架、蓄電池等組成;流動站主要有流動GPS接收機、手薄、手薄托桿、接收機天線盤、背包等組成。在進行GPS—RTK測量時，要保證測量設備能同時接收5顆GPS衛星信號，并且能同時接收GPS衛星信號和基準站差分信號。

2 GPS—RTK技術的基本原理

采用GPS—RTK技術進行定位時，需要基準站和流動站緊密的進行配合，基準站將測站的已知數據和觀測值利用數據鏈傳送到流動站，流動站接收到基準站的信息后，會在系統中，和采集的GPS觀測數據進行對比處理，然后得出精確的定位結果。整個過程十分快捷，能在幾分鐘甚至幾秒內完成，并且定位精度能達到厘米級。GPS—RTK技術定位的關鍵是數據傳送和數據處理，隨著科技的不斷進步，GPS—RTK技術的數據傳輸和處理將會越來越先進，而GPS—RTK技術的應用也會越來越廣泛。

3 ?GPS—RTK技術在高壓輸電線路測量中的優勢

及不足

3.1 ?GPS-RTK技術在高壓輸電線路測量中的優勢

GPS—RTK技術的測量效率很高，在傳統的輸電線路測量過程中，需要先確定平面位置，然后在進行高程測量，將GPS—RTK技術應用在高壓輸電線路測量中，可以利用GPS—RTK技術的三維坐標信息，不需要進行中平測量，極大的提高了輸電線路的測量效率。RTK技術測量覆蓋面很廣，一般情況下，一個參考站能覆蓋10 km，在整個線路中，只需要設置好首級控制網，就能覆蓋整條線路，在測量放樣過程中，只需要控制好首級點的坐標，就能隨時進行中線放樣，不需要擔心由于一些重要點丟失，對整條線路的測量造成困難。RTK技術的測量精度很高，首級網和中線可以直接進行聯系，不會積累誤差的現象，能有效地提高測量精度。GPS—RTK技術在高壓輸電線路勘測中基本實現了智能化、自動化數據處理，極大的提高了測量作業的工作效率，降低了測量人員的勞動強度，降低了測量費用。

3.2 ?GPS—RTK技術在高壓輸電線路測量中的不足

在進行GPS—RTK測量時，測量結果可能受到衛星可見度的影響，并且外界干擾也會對測量結果造成一定程度的影響，同時采用GPS—RTK技術進行高壓輸電線路測量時，需要提供合理的電源。由于很多高壓輸電線路會通過山區，而山區的測量條件比較差，采用GPS—RTK技術勘測時，要根據實際情況，選用合理的觀測時段和觀測點，從而保證獲得良好的觀測效果。

4 ?GPS—RTK技術在高壓輸電線路測量中的應用

4.1 ?測繪中小比例尺地形圖

一般情況下，高壓輸電線路的選線設計往往會使用

1？誜5 000的比例尺或1？誜10 000的地形圖上進行，對于這些中小比例尺地形圖，如果使用航測方法進行成圖，需要建立控制網，并進行航空攝影，然后在進行測量、外業調繪，最后還需要在野外進行信息采集，并在測量站中進行地形圖編輯。這種成圖方法的干擾因素很多，工作步驟也比較繁多，成圖時間比較長，對線路的選線設計有很大的影響。如果采用GPS—RTK技術，只需要在野外采集局部點的數據及相關信息，就能在現場編輯地形圖，這種方法成圖速度快，操作簡單，極大地降低了成圖的難度。一般情況下，當高壓輸電線路小于100 km時，常采用GPS—RTK技術進行地形圖測量。

4.2 ?定位測量和定線測量

當地形圖測量完成后，工作人員就能在地形圖中將高壓輸電線路的走向繪制出來，并初步確定轉角塔的位置，然后勘測人員會根據塔位坐標進行定位測量和定線測量。為保證控制點能用于統一的坐標系中，在測量高壓輸電線路時，勘測人員會利用過去的控制點求解某一區域的轉換參數。在測量前對測量區域進行點校正，基準站校正點坐標的獲取方法有兩種：

①直接利用已知的靜態數據，將校正點坐標輸入手薄中進行求解。

②將儀器設置基準站上，從手薄中讀取出基準站的校正點坐標，然后將流動站設置控制點上，采集到校正點的坐標。

在測量過程中，勘測人員要將校正參數記錄在手薄中，從而對其他控制點進行校正。

4.2.1 ?定位測量

勘測人員可以根據塔位坐標，利用GPS—RTK技術的定位功能，將塔位點的坐標輸入手薄中，GPS—RTK系統就會自動將塔位的實際位置顯示出來，在測量過程中，勘測人員可以利用手薄上的收斂值，對放樣點的定位精度進行確定，當點位的精度達到相關要求后，就可以停止觀測，將點位坐標存儲起來。當測量區域沒有干擾時，儀器鎖定5顆GPS衛星后，RTK測量能在5 s內獲得固定解，此時手薄顯示的收斂值能真實的反映定位點;當測量去有一定的干擾時，RTK測量需要幾十秒甚至幾分鐘獲得固定解，此時手薄顯示的收斂值可能存在一定的誤差，這就需要勘測人員認真的采集術數據，并對觀測質量進行認真的審核，從而保證定位點的可靠性。

4.2.2 ?定線測量

勘測人員可以使用GPS—RTK技術的定線功能，將相鄰兩個轉角塔的坐標輸入手薄中，建立基準線，系統就會顯示一個單位圓和主線，同時還會得出流動站實際位置和主線之間的距離及流動站偏離主線的角度，勘測人員可以根據主線的位置移動流動站，當主線和流動站重合后，就能確定兩個轉角塔之間直線塔的位置。

4.3 ?斷面圖測量

利用GPS—RTK技術的定線功能，將兩個轉角塔的坐標輸入系統中，根據手薄顯示的結果，找出中線點的位置，然后根據當地的地形特征，每隔一段距離采集一個中線點，然后將采集的信息存儲起來，完成野外數據信息的采集。野外數據信息采集完成后，將采集的信息輸入計算機中，對這些信息進行整理編輯，就能形成斷面圖。數據輸入計算機的方法有以下三種：

①利用手工輸入法，將原始數據輸入計算機中。

②采用表單輸入法，將原始數據批量輸入計算機中。

③導入法，利用數據連接線，將手薄和計算機連接起來，將原始數據導入計算機中。

在這三種方法中，手工輸入法費時費力，容易出現錯誤，不能用于大的電力工程中;表單輸入法和導入法能對數據進行批量處理，具有比較高的自動化程度，因此，在實際測量中，測量人員要根據實際情況，選擇合理的數據輸入方法，快速、有效地得出斷面圖，從而為高壓輸電線路施工的順利進行提供保障。

5 ?結 ?語

GPS—RTK技術具有測量精度高、測量效率高、覆蓋面廣等優點，將其應用在高壓輸電線路測量中，能有效地提高測量質量，為高壓輸電線路的施工質量提供保障，因此，在實際測量中，要合理使用GPS—RTK技術，促進電力行業的快速發展。

參考文獻：

[1] 段富波，李波，羅榮能.GPS-RTK技術在高壓輸電線路測量中的應用[J].制冷空調與電力機械，2013，（15）.

[2] 江六林，朱恒黨.GPS-RTK在高壓輸電線路工程測量中的應用[J].南北橋，2010，（5）.

[3] 王海濤.高壓輸電線路測量中RTK的運用研究[J].科技創新導報，2011，（27）.

[4] 蒙偉琪.芻議GPS-RTK技術在輸電線路測量中的應用情況[J].科技與企業，2013，（21）.