GPS精密單點(diǎn)定位在電力工程測量中的應(yīng)用

蔣光炎

（湖北省電力勘測設(shè)計(jì)院，湖北武漢　430040）

GPS精密單點(diǎn)定位在電力工程測量中的應(yīng)用

蔣光炎

（湖北省電力勘測設(shè)計(jì)院，湖北武漢430040）

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度非常快，GPS技術(shù)出現(xiàn)以后很快就在各領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，利用GPS定位時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)一些誤差，這些誤差的產(chǎn)生多數(shù)情況下是因?yàn)檐壍勒`差或衛(wèi)星鐘差造成的，而GPS精密單點(diǎn)定位技術(shù)可以充分利用雙拼接收機(jī)，避免電離層延時(shí)，避免了誤差的出現(xiàn)，當(dāng)前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在電力工程測量中得到了應(yīng)用。

GPS精密單點(diǎn)定位電力工程測量應(yīng)用

隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國人民的整體生活水平邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，整個(gè)社會(huì)對電力的需求也變得越來越大。不管是發(fā)電廠還是變電站其施工都需要以電力工程測量數(shù)據(jù)作為依托，電力工程測量本身是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，在測量過程中需要對很多因素進(jìn)行綜合考慮與分析，測量技術(shù)的先進(jìn)性直接決定了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性［1］，GPS精密單點(diǎn)定位測量是一種全新的定位方式，可以充分保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此在電力工程測量中應(yīng)用具有其他技術(shù)不能比擬的優(yōu)勢。

1　精密單點(diǎn)定位精度

1.1數(shù)據(jù)觀測

為了對GPS精密單點(diǎn)定位的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，某測繪局獲取當(dāng)?shù)氐?個(gè)GPS水準(zhǔn)點(diǎn)，并利用西安80和背景54雙套坐標(biāo)，利用TrimbleR8GNSS雙頻接收機(jī)進(jìn)行觀測，每點(diǎn)進(jìn)行1個(gè)時(shí)段的觀測，觀測時(shí)段長度選擇6h。

1.2數(shù)據(jù)處理

利用Trip1.1軟件針對5個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)展開靜態(tài)數(shù)據(jù)處理，處理步驟如下：①數(shù)據(jù)預(yù)處理。按照觀測點(diǎn)位置對連續(xù)運(yùn)行站數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并計(jì)算天線相位中心；②基線解算。從連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站得到待定點(diǎn)先驗(yàn)坐標(biāo)，利用氣象模型展開標(biāo)準(zhǔn)氣象改正，并對基線進(jìn)行解算獲得坐標(biāo)約束條件結(jié)果［2］；③GPS網(wǎng)平差。面對所有基線展開統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，然后將連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站作為一直點(diǎn)，展開三維約束平差計(jì)算，最后對平差結(jié)果進(jìn)行分析。

從精密單點(diǎn)定位可以獲得基于ITRF2000的框架坐標(biāo)，一般工程要求的是西安80或者北京54坐標(biāo)，因此必須展開坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。因?yàn)槎卟町惒淮螅梢岳肳GS-84坐標(biāo)和西安80、北京54坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，進(jìn)行精密單點(diǎn)定位軟件結(jié)算，最后將結(jié)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成需要的坐標(biāo)成果。

1.3精度分析

為了使GPS精密單點(diǎn)定位達(dá)到預(yù)期的精度，將GPS追準(zhǔn)點(diǎn)和計(jì)算結(jié)果比較，利用精密單點(diǎn)定位與GPS水準(zhǔn)點(diǎn)三維坐標(biāo)求差，取平均值就可以得到結(jié)果。考慮到兩種坐標(biāo)結(jié)果存在不同，野外實(shí)際觀測、利用GPS網(wǎng)獲得的坐標(biāo)之間存在誤差，因此選擇精密單點(diǎn)結(jié)果（更加符合事實(shí)）作為電力工程測量的數(shù)據(jù)。

2　電力工程測量中GPS精密單點(diǎn)定位的實(shí)際應(yīng)用

2.1在輸電線路工程測量中的應(yīng)用

在輸電線路施工過程中，尤其是在特高輸電線路施工過程中，需要完成很多航外工作，其任務(wù)是利用對輸電線路初設(shè)路徑的測量，結(jié)合航測成果展開外控。在該過程中，國家等級(jí)控制點(diǎn)的確定是非常重要的，同時(shí)國家等級(jí)控制點(diǎn)的尋找難度也很大，由于以前建立的國家等級(jí)控制點(diǎn)受到多種因素的影響，其精度通常不是很高，在長期使用過程中多數(shù)受到了破壞，僅存的一些控制點(diǎn)位于比較偏僻的位置。這無疑增加了測量人員的工作量和工作強(qiáng)度，這種情況下GPS精密單點(diǎn)定位測量技術(shù)的應(yīng)用，可以計(jì)算出首級(jí)控制點(diǎn)，作為起算坐標(biāo)使用。其具體應(yīng)用過程中需要對以下幾方面問題加以注意：第一，首級(jí)控制點(diǎn)應(yīng)該在3個(gè)以上，在工作區(qū)域內(nèi)均勻分布，按照輸電線路總長度設(shè)置控制點(diǎn)數(shù)量；第二，采用靜態(tài)觀測方式觀測首級(jí)控制點(diǎn)，觀測時(shí)間應(yīng)該在6h以上；第三，充分考慮到國家控制點(diǎn)觀測工作中的不便，在布置首級(jí)觀測點(diǎn)時(shí)應(yīng)對位置布局進(jìn)行綜合考慮，將其布置在交通便利、觀測條件良好的地區(qū)，并將固定標(biāo)志設(shè)置好，這樣可以為后續(xù)基準(zhǔn)站定位提供便利。除此之外，對首級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行觀測時(shí)，應(yīng)注意嚴(yán)格按照規(guī)范流程展開觀測，并保證觀測數(shù)據(jù)的可靠性與真實(shí)性。

2.2在變電站及發(fā)電廠控制測量中的應(yīng)用

隨著近年來我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對電力的需求越來越大，為了使人們的生產(chǎn)、生活用電需求得到滿足，有必要對電力工程進(jìn)行大力發(fā)展。這種情況下大量發(fā)電廠、變電站開始興建，在建設(shè)電力工程時(shí)需要找到國家級(jí)控制點(diǎn)，測量人員應(yīng)利用比例尺進(jìn)行精準(zhǔn)的測量，然后按照測量結(jié)果建立與國家級(jí)坐標(biāo)相一致的控制網(wǎng)［3］。但是上文中提到，國家級(jí)控制點(diǎn)的尋找是存在一定困難的，尤其是對一些高原地區(qū)來說，國家級(jí)控制點(diǎn)尋找更是困難重重。為了避免這種問題的出現(xiàn)，我們可以利用GPS控制網(wǎng)，應(yīng)用精密單點(diǎn)定位技術(shù)得到起算坐標(biāo)，與此同時(shí)，還要對逐一到電力工程施工存在工程量大、任務(wù)緊等特點(diǎn)，必須對工程進(jìn)度進(jìn)行充分保證。因此，可以改變以前的測圖流程，選擇更加合理的方式。例如，獲得數(shù)字化測圖以后，可以利用GPS精密單點(diǎn)定位技術(shù)展開結(jié)算，得到控制網(wǎng)起算坐標(biāo)以后進(jìn)行充分IDE驗(yàn)證，并按照得到的控制點(diǎn)對測圖調(diào)整做出假設(shè)。通過以上過程，可以獲得和國家級(jí)控制點(diǎn)一致的地形圖，不僅可以使測量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度得到減少，同時(shí)還大大提升了測量工作的速度和效率，為整個(gè)電力工程施工的順利完成提供了保證。此外，對于遭受地震災(zāi)害影響的地區(qū)來說，國家級(jí)控制點(diǎn)可能已經(jīng)在地震過程中被破壞，這種情況下也無法保證國家級(jí)控制點(diǎn)的精度，在這些地區(qū)的電力工程測量工作中，也可以利用這種GPS精密單點(diǎn)測量技術(shù)展開測量，其效果更為明顯。

3　結(jié)語

GPS精密單點(diǎn)定位測量是一種非常先進(jìn)的技術(shù)手段，具有傳統(tǒng)單點(diǎn)定位測量技術(shù)所不具有的優(yōu)勢，在電力工程測量工作中可以解決很多實(shí)際問題，在實(shí)際應(yīng)用過程中有助于測量效率的提升，同時(shí)測量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也可以得到減少。因此，這項(xiàng)技術(shù)當(dāng)前在世界范圍內(nèi)得到了極為廣泛的應(yīng)用，有必要加大對這項(xiàng)技術(shù)的研究和分析，并積極改進(jìn)其在應(yīng)用中存在的不足之處，為電力工程的順利完成提供保證。

［1］孟泱，吳杰松，陳煥然.GPS精密單點(diǎn)定位在城市工程測量中的應(yīng)用［J］.城市勘測，2010，01：67-69.

［2］貢學(xué)安，周群強(qiáng).GPS精密單點(diǎn)定位技術(shù)在中小比例尺控制測量中的應(yīng)用［J］.測繪技術(shù)裝備，2010，03：40-41+37.

［3］吳曉明，李峰，程如巖.精密單點(diǎn)定位在GPS輔助航空攝影測量中的應(yīng)用［J］.地理空間信息，2007，05：35-38.