輸電線路測量中GPS RTK技術應用探究

熊 俊（國網荊州供電公司檢修分公司，湖北荊州434000）

輸電線路測量中GPS RTK技術應用探究

熊 俊（國網荊州供電公司檢修分公司，湖北荊州434000）

輸電線路作為電力系統的一部分，是電力向用戶輸送的重要環節，為保證輸電線路和電力系統安全穩定的運行，要在輸電線路施工中做好測量放樣工作。而GPS RTK技術是當前輸電線路測量中較為先進的測量技術，其測量精度高、操作簡單，并能夠實現動態定位。本文對GPS RTK技術在輸電線路測量中的應用進行了簡單探究。

輸電線路；測量；GPS RTK；應用

引言

隨著社會發展和人們生活水平的提高，人們日常生活和生產對電力資源的需求量越來越大，電力建設的規模也在不斷擴大。而輸電線路施工作為電力建設中重要的部分，關系著電力系統的穩定運行和人們的生活質量，它的首要工作就是做好測量。在輸電線路的測量中，應用測量精度高、操作較為簡單的GPS RTK技術，可以極大程度地提高測量質量和效率。

1 GPS RTK技術概況

GPS技術即全球衛星定位系統，它在20世紀90年代初期開始應用于電力工程中，并在不斷的發展過程中，使輸電線路的測量工作越來越精確和高效。

而RTK技術（載波相位差分技術）作為GPS定位技術的一次重大突破，能夠實時得到高精度的測量結果。它以載波相位觀測值為基礎，并通過實時動態化的定位技術處理觀測值。

1.1 GPS RTK系統的組成

GPS RTK技術主要由基準站和流動站構成，其中基準站由GPS接收機、電梯、基準站手簿、調制解調器、基座、接收機天線盤、電臺天線、蓄電池、三腳架等組成；而流動站主要由流動GPS接收機、接收機天線盤、手簿、手簿托桿、背包等組成。在應用GPS RTK技術進行測量時，要保證測量設備能夠同時接收5顆GPS衛星的信號，以及同時接收GPS衛星信號和基準站差分信號。

1.2 GPS RTK技術的基本原理

使用GPS RTK技術進行定位時，需要基準站和流動站的緊密配合。基準站將所測得的數據和和觀測值利用數據鏈傳送到流動站中；流動站在接收到基準站傳來的信息后，會在系統中和采集到的GPS觀測數據進行對比，并開展實時差分處理，最終得出精確的定位結果。上述整個過程快捷、迅速，在幾分鐘甚至幾秒內就能完成。

1.3 GPS RTK技術的優點

在輸電線路測量中使用RTK技術，不需要沿途布設控制點，減少了施工控制網的布設密度，從而節約經費，和節省時間。而且RTK技術無須通視，可以單人進行作業，它的放樣具有操作簡便、直觀等特點。

2 GPS RTK技術在輸電線路測量中的應用

2.1 應用于路線的選擇

影響線路走徑的因素很多，必須遵循一些基本原則，如盡量少拆房屋、避開重要的建筑、避開礦區等。因此，線路走徑的優化設計越來越重要，合理、經濟的路徑方案能帶來一定的經濟效益和社會效益。可以使用高分辨率的衛片、航測資料等方法來實現對線路路徑方案的優化設計，但通常情況下輸配電線路工程中并沒有這些資料。可通過利用GPS RTK技術來參照已收集和制作的地形圖對選線和路徑進行優化。

在選線時，使用GPS測量對線路路徑有影響的地方，并測出坐標以及利用軟件生成CAD圖，使用微機進行路徑調整，最終確定線路走徑和各轉角的坐標。值得注意的是，在選線的時候，各預計的轉角位置要測量到1至兩個點，以便控制轉角的位置，使轉角落在一個合適的位置。具體作業時在1∶50000或其他比例尺走徑圖上預設并選擇好參考站點，使轉角位置能被合理有效利用，每一個參考站都要完成一個以上的直線段定線及定位工作，同一直線段最好使用同一參考站。

2.2 應用于定位測量和定線測量

當路線選擇好以后，工作人員就可以將輸電線路的走向在地形圖中繪制出來，并初步確定轉角塔的位置。然后勘測人員會根據確定的塔位坐標進行定位測量和定線測量。

（1）定位測量。勘測人員利用GPS RTK技術的定位功能，根據塔位坐標將塔位點的坐標輸入手簿中，GPS RTK系統就會自動的將塔位的實際位置顯示出來。在測量的過程中，勘測人員能夠利用首部上的收斂值，來確定放樣點的定位精度。當放樣點的定位精度達到相關的要求后，就可以停止觀測了，然后把點位坐標儲存起來。當測量區域沒有干擾的時候，儀器在鎖定5顆GPS衛星后，RTK測量在5s內就能獲得固定解，這時手簿顯示的收斂值能夠真實的反映定位點；當測量區域有一定的干擾的時候，RTK測量需要幾十秒甚至幾分鐘的時間去獲得固定解，這時手簿顯示的收斂值可能存在一定的誤差，這就要求勘測人員認真負責的收集數據，并對觀測質量認真審核，進而確保定位點的可靠性。

（2）定線測量。勘測人員可通過利用GPS RTK技術中的定線功能，把兩個相鄰的轉角塔的坐標輸入到電子手簿中，并建立出基準線。接下來系統就會顯示出一個單位圓以及主線，同時還可以得出流動站的實際位置、流動站偏離主線的角度和主線之間的距離。勘測人員這時就可以依據主線的位置來調節流動站的位置，當主線和流動站重合之后，就可以確定相鄰兩個轉角塔之間的直線塔位置。

2.3 應用于斷面測量

斷面測量是是對某一方向剖面的地面起伏特征進行的測量工作，它分為橫斷面測量和縱斷面測量兩種。橫斷面測量是沿著線路中心的垂直方向來施測各點地形變化狀態的測量工作；縱斷面測量是沿著線路中心線來施測各點地形變化狀態的測量工作。輸電線路的斷面測量主要測定的是地貌、地物等特征點的高程和里程，不過對高程的精度要求不是很高，而且主要測定的是各特征點和輸電線路導線之間的相對距離，因此可以使用GPS RTK技術快速地測定斷面。

斷面測量通常是和定線測量一起進行的，不需要另設基準站。用GPS RTK技術進行斷面測量時，有以下兩種方式進行測量。

（1）可以直接使用數據采集功能將特征點的坐標信息采集，再在內業數據處理的過程中將斷面圖輸出。

（2）斷面測量也可以通過RTK數據處理軟件的斷面測量功能模塊進行。雖然不同品牌和類型的RTK在性能和使用上會有些不一樣，但功能基本上是一樣的。

2.4 應用于桿塔定位測量

桿塔定位就是依據排定桿塔的情況，到現場定出轉角塔之間的直線樁并將其測設到已選定好的線路中心線之上，施工需要適當移動直線樁的位置，并確保直線樁適合同一耐張段的兩個轉角塔位處在同一直線上。

用RTK技術測量桿塔定位的方法和定線測量的方法類似，通常是在兩個相鄰的耐張桿塔間建立基準站，并使用流動站來測出所需直線段的兩端點坐標。在獲得坐標信息之后，把所測得的兩個端點的坐標信息作為直線的兩個點，再把該直線當成參考線使用。在電子手簿中輸入所測到的桿塔位置信息和端點坐標信息以后，就會生成一個折線文件，這個折線文件包含了各桿塔位樁點的坐標。然后依循折線文件之中的桿塔位樁點的坐標和RTK實時導航的指示，就可以測設出各個桿塔位樁，把它們標定下來。

3 GPS RTK技術在測量中的注意事項

（1）準備充分，摸清儀器特性。使用GPS RTK技術進行測量時，在各種條件下反復實驗，掌握儀器的各種特性。

（2）注重基準位置的選擇。在測量中，基準站盡量設置在點位較高的控制點上，還要盡量避開其它無線電源的干擾，以便能夠更好的接收衛星信號。

（3）保證測量區域坐標轉換參數的正確、可靠。測量過程中，轉換參數的好壞直接影響到RTK的測量精度，要嚴格控制好轉換參數的控制點的精度和分布。

（4）在RTK測量困難區域，選擇合理的作業流程。在城市房屋密集或山區樹林較密的地方使用RTK測量時，可能存在信號時好時壞、初始化較慢且容易丟失、測量精度不高以及測量用時較長等情況。對于此類問題，可以把基站點設置在較為開闊的地方，電臺功率調大、流動站天線架高和使用電臺中繼站等方法進行解決。

4 結束語

GPS RTK技術有著測量精度和效率高以及覆蓋面廣等特點，廣泛的應用與輸電線路的測量中，對輸電線路建設的作用越來月明顯。而且隨著科學技術的發展和進步，GPS RTK技術也在不斷的發展、成熟，利用好GPS RTK技術可以極大地提高我國輸電線路的建設水平，促進電力事業的發展，更好的造福于人們，提升他們的生活質量。

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P228.4

A

2095-2066（2016）35-0102-02

2016-11-23

熊俊（1987-），男，本科，主要從事輸電線路運檢工作。