GPS 技術在電力工程中的應用

清遠市電力設計有限公司 511515

摘要：在電力工程的測繪環節，GPS以快速、準確、靈活的定位方式，改變了傳統的測量方法，從而使平面控制測量和高程測量手段達到了現代化。文章針對電力工程勘測中GPS 技術的應用進行闡述，旨在不斷提高電力工程勘測水平，以實現 GPS 技術與電力工程的密切結合。

關鍵詞：GPS 技術；電力工程；應用研究

電力工程測繪領域中，先進技術的運用能夠促進測繪水平的不斷提高。隨著 GPS 技術的不斷發展及提高，當前在電力工程測繪中這一技術已經成為一項重要的科學技術。隨著這一技術的廣泛應用，電力工程的測繪技術得到了很大的提升。在電力工程的勘測中，通過 GPS 技術的應用研究能夠有效地降低工程造價，還能實現勘測作業方案的不斷優化，最終實現勘測設計質量的提高。實踐證明，GPS 技術的應用，在保護生態環境等方面還能起到很好的經濟和社會效益。為此本文對這一技術的應用做了詳細的闡述。

1 GPS 技術的應用現狀

GPS 技術在電力工程的應用可以追朔到上世紀九十年代初期，隨著 GPS 技術在電力工程中的應用，電力工程的勘測設計水平的科技化水平也越來越高，科技的應用促進了勘測技術的不斷發展，而測量技術手段和 GPS 儀器設備的不斷更新及突破使得電力工程的勘測也能夠及時的實現技術更新。采用定位技術的 RTK 技術實現了定位技術領域的突破，這一技術在電力工程中的運用實現了線路航測的大規模路徑測量，還能實現放樣塔基的實時動態檢測，通過程序的簡化，節省了人力物力，實現了勞動效率的提高。這種技術能夠實現對輸電線路的野外終勘，有效的淘汰了圖解控制等技術手段；在廠站的測量工作中，為了實現各級控制點坐標的高精度測定，就可以運用GPS 新技術，這一技術能夠依據一定數量的基準控制點來實現地形點及地物點的測量，在測定中有時候甚至可以進行各級控制點的布設就能實現高精度的測定。利用測圖軟件系統，能夠充分的利用計算機來實現野外繪圖的一次性完成，還能進行各種比例圖件的打印。

2 GPS 原理及其技術概述

GPS 即全球定位系統，是一種以衛星為基礎的無線電導航系統，這一定位系統能夠實現導航定位目的，能夠實現定位的全球性、全天候及連續性和實時性，這種先進的全球定位系統能夠提供準確且精密的三維坐標、速度及時間，現階段在各個領域都有所應用，已經被各類用戶所喜愛。一個完整的 GPS 系統由三個部分組成，分別是空間部分、地面控制部分和用戶設備部分。空間部分是指 GPS 衛星星座，地面控制部分主要是地面監控系統，而用戶設備部分也就是 GPS 信號接收機，這三部分功能各異作用不同，這三部分的協調統一才能實現定位的精確。經過近二十多年的發展，衛星導航定位系統已經得到了升級換代，現在這種成熟的技術已經被廣泛的采用和推廣。現在其應用的領域非常廣，而且應用前景也十分樂觀，這種發展趨勢已經大大超出了設想者的預想，實現了飛躍式的發展。目前，幾乎所有的領域中，這一技術都有所涉及，在導航定位上已經發展成為一項非常重要的技術手段和方法，而在電力工程測繪領域中，這一技術的應用也比較早，在各種類型的測量控制網中都有涉及。

3 電力工程中 GPS 技術應用情況

電力工程的測量工作已經成為電力工程建設中的重要內容，電力工程的測量涉及的內容較多，從電力工程測量的作業服務對象角度看，這一測量工作包括廠站地形測量、送電線路測量及施工控制和放樣測量等內容。隨著GPS 技術的不斷發展及應用，其在電力工程測量工作中已經得到了全面的發展，在電力工程測量的各個領域都有所涉及。在發電廠工程的前期勘測中，運用全球定位系統能夠很好的實現廠區整體布局及土地的精確測量，這為實現廠區的整體規劃、及土地征用工作的順利開展極為有利，技術的運用能夠實現大規模的工程數據計算，還能對后續施工放樣起到很重要的作用，所以一定要做好這一技術的運用，實現平高控制網及地形圖測量系統的建立及運用。

3.1 國家控制點的檢測和引用

GPS 技術在測量中的優勢就是，不收空間距離的影響實現數據的檢測。在國家控制點的檢測中，這一技術能夠在 GPS 控制網中盡可能地納入國家控制點，通過采用GPS 測量方式來實現起算數據和約束條件點的檢查，這能夠實現國家控制點檢測工作的的精度和可靠性。在檢核的內容上，以點間距離為主可通過兩種方法來實現長度的計算。一種是將 GPS 觀測值解算得到的點間弦長改化至國家控制點所采用的參考橢球面，另一種是利用國家控制點的坐標成果反算至GPS 觀測成果。

3.2 廠區 GPS 控制測量中的投影變形處理

在廠區的建設中，需要構建多種附屬設施，還要實現這些系統的有機聯系，所以在廠區 GPS 控制測量中，需要將城建規劃系統、國家坐標高程等進行充分的系統聯系，這就要求設計專業在向測量專業提出任務書時，就要嚴格進行國家坐標高程系統的選定。但是值得注意的是，國家坐標系采用的是高斯平面坐標系統，作為正形投影的一種，這一正形投影在離開中央子午線的地方都會產生投影變形，所以為了滿足廠區控制測量的精度，就要求在設備安裝的過程中國做好施工放樣的測量。

3.3 高程控制網中 GPS 技術的應用

3.3.1 等值線圖法

高程控制網中，運用 GPS 技術能夠根據已知點的高程異常值來實現測區的高程異常的等值線圖的測繪，GPS 能夠測定待定點的平面位置。在等值線圖的繪制上能夠達到很高的精確。

3.3.2 高程擬合法

高程擬合法作為一種幾何模型的建立方法，它能夠根據測區的具體情況，實現局部地區的似大地水準面用平面或二次曲面的函數表達。在這一方法的運用中，可以將較小范圍的平坦或低丘地區直接當成是平面，但是如果測區的范圍廣闊且，地形也比較復雜的情況，就應該采用二次曲面來擬合，這樣能夠保證測量工作的精度。在測量的實踐中，如果控制網存在高程異常變化平緩，所要控制的面積也比較小的時候，可以采用 GPS 高程擬合法，這樣能夠實現 GPS海拔高程的測量精度接近或達到四等三角測高的精度。

3.3.3 大地水準面模型法

大地水準面模型法本質上說是一種數字化的等值線圖，能夠實現特定地區或整個地球的大地水準面的數學描述。在一些較為狹長形狀的測區，存在跨度和地勢起伏較大的特點，如果此時采用高程擬合法就容易造成較大的誤差，而使用大地水準模型法就能夠便于高程的變換，精度也比較高，所以在實踐中對于狹長測區中經常采用大地水準面模型法。

4 GPS 測高的注意要點

GPS 技術作為一種先進的定位系統，提應用能夠為用戶提供優質的測量服務，在電力工程勘測領域中運用，還能夠減少人力物力投入，實現勘測效率的提高。為了保證 GPS 測高的精度，在實踐中也許注意此技術的運用要點。要保證 GPS 野外數據采集和基線解算向量的質量，這樣才能實現 GPS 平面控制測量的精度，保證 GPS 水準高程擬合精度的提高，還要保證適當數量的已知點數，還要根據具體情況進行擬合方法的選擇，這樣才能實現測量的準確性。

5 結束語

總而言之，在電力工程勘測領域中，運用先進的 GPS 技術能夠有有效的提高測量精度，還能減少測量中人力物力的投入，為此要加大全球定位系統的研究和運用，實現電力工程勘測領域中測量精度和可靠性的提高。隨著全球定位系統的不斷完善，這一技術必將在電力工程勘測實踐中發揮越來越重要的作用。

參考文獻：

[1]徐紹拴，等.GPS 測量原理及其應用，武漢大學出版社，2003.

[2]程正逢.廠區 GPS 控制測量中的投影變形處理[J].電力勘測設計，2002（3）.

通過 GPS 技術的應用能夠提高測繪的精確性和可靠性，所以要想提高電力工程的測量水平，就需要加大對測繪技術的研究和應用。隨著 GPS 技術的發展和應用，電力工程測量工作的主要作業手段也發生了改變，GPS 技術已經成為了測量作業的主要手段。