動態GPS在架空送電線路工程測量中的應用與分析

林國技

廣西送變電勘察設計有限公司 廣西南寧 530031

摘要：文章分析了動態GPS技術在架空送電線路工程測量中的應用，對動態GPS技術的基本模式進行分析，研究動態GPS技術在工程測量領域中的應用優勢，最后結合架空送電線路工程實例，對動態GPS技術支持下的工程測量應用要點展開分析，望引起重視。

關鍵詞：工程測量；架空送電線路；動態GPS

在工程測量領域中，GPS技術依托于其在精度、速度、以及全天候服務等方面的優勢已經受到測量界的廣泛應用，而且應用范圍不斷拓展與完善。目前，動態GPS技術被廣泛應用于架空送電線路工程測量工作中，依托其實時動態測量功能（GPS-RTK技術）的應用，能夠快速提供各類測點（例如轉角樁、斷面點等）的坐標參數，從而為終勘選線定位、斷面測量提供可靠的技術支持和準確的測量數據。在常規測量儀器受現場通視條件影響的情況下，應用動態GPS技術能夠高精度的放出任何桿塔樁位，定線速度快且精度高，對生態環境破壞減少，加快工程進度，提高外業工作效率均有非常重要的價值。

1 動態GPS技術基本模式

動態GPS技術是指應用基于載波相位觀測值的實時動態定位技術。在架空送電線路工程測量中，動態GPS技術所構成測量系統的組成包括GPS接收設備、無線電數據傳輸系統、以及支持實時動態差分的軟件系統這三個部分。應用動態GPS技術實現工程測量的基本原理為：將基準站設置于坐標已知的基準點上，連續接收基準站所覆蓋范圍內所有可見的GPS信號數據，并將測站坐標及觀測數據通過無線電調制解調器（電臺）實時地發送給移動站用戶，一臺或多臺移動站接收機在接收GPS衛星信號的同時，通過移動站電臺接收基準站傳輸來的數據由軟件系統根據相對定位的原理進行差分和平差處理，實時解算并顯示出流動站的三維坐標及精度。

2 動態GPS技術應用優勢

第一，動態GPS技術的作業效率高。在一般地形條件下，高質量動態GPS設站一次后可完成以基站點為中心，大概6.0km（視電臺功率確定）半徑范圍內的工作區域測量作業，極大程度減少了傳統測量技術對控制點數量以及測量儀器的特殊要求。即利用動態GPS技術設站后，僅需要配備1名工作人員即可完成基礎性工程測量作業，且支持對坐標系的實時定位，有效降低了工作人員的勞動強度，同時也具有節約外業操作費用，提高外業工作效率的優勢。

第二，動態GPS技術的定位精度高，所產生的測量數據安全且可靠，并且消除了傳統測量技術下存在的累積誤差問題。在動態GPS技術作業半徑范圍內，工程測量所得到的數據信息以及平面精度可精確至厘米單位。

第三，動態GPS技術的應用降低了作業條件。在動態GPS技術的應用過程當中，對點間通視無客觀要求，對林木的砍伐量減少，相較于傳統工程測量技術而言，動態GPS技術較少受到通視條件、氣候、能見度、以及季節等因素的影響，即便在復雜地形條件下仍能夠完成快速、高精度的定位作業。

3 工程實例分析

貴廣鐵路賀州段兩安牽引站外部電源配套工程測量區域位于賀州市轄區內，該工程220kV線路測量包括二個線路工程，分別為220kV 新元～兩安牽線路工程、220kV楚越～兩安牽線路工程。架空送電線路總長度為54.2km。測區范圍內地形條件以丘陵、山地為主，測區速生桉覆蓋率很高，現場測量中的通視條件以及交通運輸條件較差。分析認為：對該架空送電線路進行工程測量時，采用常規測量儀器與測量方法工期無法滿足要求，為了達到預期的勘測工期，采用動態GPS測量方法可以滿足該工程的勘測時間。

1）作業方法及其過程

在終勘選線、定線、以及平面、斷面測量前，需要根據初步設計中的線路走向方案，以小于電臺發射半徑作為間隔距離設置的基準站，然后采用動態模式進行測量，并于線路兩側聯測各控制點。

因此，在整個作業過程當中，基準站點中衛星信號的接收質量以及基準站與移動站之間數據通信的情況將直接對動態GPS技術的定位精度產生影響。從提高動態GPS定位精度的角度上考慮，對基準站的選點要求為：交通運輸方便、靠近路徑、視野開闊、地勢較高、且盡可能的遠離微波站、變電站、高壓線、大面積湖泊、以及發射塔的干擾。

2）動態GPS測量作業模式

本工程中應用動態GPS技術進行工程測量主要采取了兩種作業模式：第一是基于實地選定前視轉角位置，應用兩個移動站點對前后轉角樁的具體坐標進行測量，然后用測量坐標定義直線，最后由兩個移動站對向放樣直線樁樁位，并對平面、斷面進行測量，其作業模式如下圖1所示；第二是在困難地段的工程測量中，首先確定前視方向，然后利用移動站對后視轉角樁以及前視方向樁具體坐標進行測量。再應用上述兩個坐標的實測值標定直線。最后通過移動站放樣得到相應的直線樁，并完成對平面、斷面的測量作業，其作業模式如下圖2所示。

圖1：動態GPS測量作業模式示意圖

圖2：動態GPS測量作業模式示意圖

3）與常規工程測量儀器配合使用

動態GPS技術在應用于工程測量作業中時具有觀測時間短、精確度高、以及無需通視等方面的優勢，在架空送電線路工程測量、選線放線、以及樁位坐標測量中均有非常確切的應用優勢。因此，可將動態GPS技術主要應用于選線、定線測量、樁間距離及樁間高差測量、平面及高程聯系測量等工作環節中，同時與其他常規測量儀器相配合，共同完成平面及斷面測量、以及交叉跨越測量方面的工作。

4 結束語

綜合上述分析，在架空送電線路工程測量中應用動態GPS技術的綜合優勢確切，現場快速提供測點坐標可以協助終勘選線工作的開展，利用動態GPS測量所得到的數據結果能夠為架空送電線路敷設路徑方案的合理優化提供必要依據，在縮短線路長度的同時兼顧節約工程項目投資的效果。并且，動態GPS技術下所提供的工程測量作業方式對各種工況均有良好的適應性，且所提供數據中剔除了誤差累積，故而工作人員能夠直接應用動態GPS技術下的關鍵數據準確推算線路沿線的全部轉角、檔距、高差、塔位地方坐標等，外業工作效率可靠。

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