RTK 技術(shù)在電力線路測(cè)繪中的應(yīng)用

■胡柏平 ■江西省電力工程總承包有限公司，江西 南昌 330000

具體來(lái)講，RTK 技術(shù)將GPS 技術(shù)和GLONASS 技術(shù)給有效融合了起來(lái)，它作為一種新型衛(wèi)星定位測(cè)量方法，具有一系列的優(yōu)勢(shì)，在控制測(cè)量、地震放線以及地籍測(cè)量和地形測(cè)量等諸多方面都可以應(yīng)用。其中，靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量是RTK 的主要作業(yè)模式。

1 RTK 實(shí)施原則及作業(yè)流程

一是對(duì)測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)資料進(jìn)行收集:首先對(duì)測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)資料進(jìn)行收集，包括諸多方面的內(nèi)容，如控制點(diǎn)的坐標(biāo)、等級(jí)、中央子午線以及坐標(biāo)系等，對(duì)采用常規(guī)控制網(wǎng)、GPS 控制網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)判斷，并且考察控制點(diǎn)的地形和位置環(huán)境，保證其與動(dòng)態(tài)GPS 參考站的要求所符合。

二是求定測(cè)區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù):要在WGS-84 坐標(biāo)系中進(jìn)行GPA-RTK測(cè)量，而在當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)或我國(guó)的其他坐標(biāo)上進(jìn)行電力線路測(cè)量定位，那么就需要轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。如果采用GPS 靜態(tài)測(cè)量的方式，需要在事后進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。而GPS-RTK 則是實(shí)時(shí)測(cè)量的，那么就需要將當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo)給出來(lái)，那么就需要對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作產(chǎn)生足夠的重視。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的必要條件是這樣的，有不少于三個(gè)的大地點(diǎn)分別有WGS-84 地心坐標(biāo)和北京坐標(biāo)或西安坐標(biāo)，利用轉(zhuǎn)換模型，將轉(zhuǎn)換參數(shù)求出來(lái)。本參數(shù)控制線路通常為30 千米，一段線路由一套轉(zhuǎn)換參數(shù)來(lái)控制，分段點(diǎn)為轉(zhuǎn)角。

三是選定和建立參考站:要想實(shí)施動(dòng)態(tài)GPS，非常關(guān)鍵的內(nèi)容就是科學(xué)安置參考站。在安置參考站時(shí)，需要考慮這些方面的內(nèi)容;參考站額已知坐標(biāo)應(yīng)該是準(zhǔn)確的;要合理選擇參考站的位置，除了具備較高的地勢(shì)之外，還需要有開(kāi)闊的天空，周圍沒(méi)有高度角在10 度以上的障礙物，這樣可以接收衛(wèi)星信號(hào)，并且實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射。為了避免丟失數(shù)據(jù)鏈，或者受到多路徑效應(yīng)的影響，就需要保證周圍沒(méi)有GPS 信號(hào)反射無(wú)存在，其他的干擾源也是不能存在的，如高壓電線、電視臺(tái)、無(wú)線電發(fā)射站等等。

四是工程項(xiàng)目?jī)?nèi)業(yè)設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)置:分別是中央子午線、測(cè)區(qū)坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換參數(shù)以及當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系的橢球參數(shù)。

2 RTK 技術(shù)在電力線路測(cè)量中的應(yīng)用

一是輸電線路的作業(yè)原則和特點(diǎn):在電力線路工程終勘階段，必須要完成的任務(wù)就是測(cè)量，分別是定線、平斷面測(cè)量和定位測(cè)量，其中定線測(cè)量要結(jié)合設(shè)計(jì)坐標(biāo)，將轉(zhuǎn)角點(diǎn)給確定下來(lái)，將設(shè)計(jì)線路落實(shí)下去，并且結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w地形地貌，來(lái)對(duì)一定的直線樁和平端面測(cè)量需要的方向樁進(jìn)行設(shè)置。在送電線路的作業(yè)中，需要促使在兩個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)之間，線路轉(zhuǎn)角段保持在一個(gè)直線狀態(tài)。按照2 千米到15 千米的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)嚴(yán)格控制兩個(gè)轉(zhuǎn)角樁之間的距離，在設(shè)定直線樁時(shí)，需要將地形地物情況以及平斷面測(cè)量的要求給充分納入考慮范圍，通常按照400 米的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)嚴(yán)格控制兩樁距離，結(jié)合相關(guān)的電力規(guī)范，以相鄰兩直線樁中心為基準(zhǔn)，對(duì)直線進(jìn)行延伸，要控制其偏離直線方向的角度，需要保證在180 度以內(nèi)，平面定位精度需要保持在3 厘米左右，在一些特殊情況下，可以按照5 厘米的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行控制。

在電力線路測(cè)量的主導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)中，通常將靜態(tài)測(cè)量技術(shù)給應(yīng)用過(guò)來(lái)，并且將各個(gè)主導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)給精確測(cè)出來(lái)，這樣就可以對(duì)基準(zhǔn)站進(jìn)行更好的設(shè)置。如果主導(dǎo)線之間有著較長(zhǎng)的距離，在7 千米到12 千米之間，或者有著較為復(fù)雜的地勢(shì)，采用動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈，無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)順利傳遞，那么就需要進(jìn)行加密，或者對(duì)一部分參考點(diǎn)進(jìn)行延伸。在直線樁放樣時(shí)，通常在線路的主導(dǎo)線點(diǎn)或者由主導(dǎo)線點(diǎn)引申的參考點(diǎn)上設(shè)置基準(zhǔn)站接收機(jī)，按照設(shè)計(jì)方位角，并且將具體的地形地貌情況納入考慮范圍，對(duì)直線樁進(jìn)行放樣。因?yàn)橄鄬?duì)于基準(zhǔn)站，流動(dòng)站的精度才是存在的，因此，就相對(duì)獨(dú)立，為了避免轉(zhuǎn)角段的直線性受到起算坐標(biāo)誤差的影響，就需要由一個(gè)固定的基準(zhǔn)站來(lái)測(cè)定每一個(gè)轉(zhuǎn)角段。

二是RTK 技術(shù)在電力線路測(cè)量中的兩種基本模式:在實(shí)地對(duì)前視轉(zhuǎn)角位置進(jìn)行選定，首先利用兩個(gè)移動(dòng)站來(lái)對(duì)前后轉(zhuǎn)角樁坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，然后利用這兩個(gè)樁的測(cè)量坐標(biāo)，對(duì)直線進(jìn)行定義，在測(cè)量平斷面時(shí)，利用的是兩個(gè)移動(dòng)站對(duì)向放樣直線樁位和。

在一些比較特殊的地段，如果將前視方向給確定了下來(lái)，首先以移動(dòng)站來(lái)對(duì)后視轉(zhuǎn)角樁和前視方向樁坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，然后利用這兩點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)來(lái)對(duì)直線進(jìn)行定義，在平斷面測(cè)量中，利用的是兩個(gè)移動(dòng)站放樣直線樁和。

3 RTK 技術(shù)在電力線路測(cè)量中與常規(guī)儀器的配合使用

GPS RTK 測(cè)量在實(shí)踐當(dāng)中具有一系列的優(yōu)勢(shì)，如較短的觀測(cè)時(shí)間、較高的精度，無(wú)須通視就可以現(xiàn)場(chǎng)將測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)給出來(lái)等，將其應(yīng)用到架空送電線路中，在協(xié)助選線、快速選線以及樁位坐標(biāo)測(cè)量中，可以發(fā)揮出較大的作用。但是，在線路終勘定位階段，選線以及定線測(cè)量以及樁間距離和高差測(cè)量等，不是測(cè)量專業(yè)的全部?jī)?nèi)容，還包括其他方面的內(nèi)容，如平斷面測(cè)量、交叉跨越測(cè)量等等。如果送電線路需要對(duì)已有電力線路進(jìn)行交叉跨越或者穿過(guò)，那么就需要對(duì)電線交叉點(diǎn)最高或最低線的線高進(jìn)行測(cè)量。如果送電線路需要對(duì)通信線路進(jìn)行跨越時(shí)，需要對(duì)中線交叉點(diǎn)上的上線高進(jìn)行測(cè)量。送電線路需要對(duì)房屋進(jìn)行跨越，或者是接近房屋，需要對(duì)交叉點(diǎn)屋頂高進(jìn)行測(cè)量，或者是對(duì)接近房屋的距離和屋頂高進(jìn)行測(cè)量等等，在這些測(cè)量中，常規(guī)儀器都是必不可少的。如果采取的是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK 測(cè)量方式，那么選取的橢球基本參數(shù)就需要統(tǒng)一于工程其他各個(gè)階段。要在那些有著較為開(kāi)闊地勢(shì)和較少地面植被的網(wǎng)點(diǎn)或者轉(zhuǎn)角樁上選擇基準(zhǔn)站，同時(shí)，保證交通較為便捷?；鶞?zhǔn)站在對(duì)坐標(biāo)或者高程進(jìn)行測(cè)定時(shí)，可以將快速靜態(tài)或者靜態(tài)作業(yè)模式給應(yīng)用過(guò)來(lái)?；鶞?zhǔn)站在安裝發(fā)射天線時(shí)，需要與其他無(wú)線電干擾源所避開(kāi)，流動(dòng)站在采集數(shù)據(jù)或者精確放樣數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)講機(jī)是不能使用的。在進(jìn)行RTK 測(cè)量時(shí)，同步觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)需要保持在4 顆以上，要嚴(yán)格控制顯示的坐標(biāo)和高程精度指標(biāo)，保證不超過(guò)30 毫米。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上文的敘述分析我們可以得知，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了一種全新的技術(shù)，也就是RTK 技術(shù)，將其應(yīng)用到電力線路測(cè)繪中，具有一系列的優(yōu)勢(shì);在具體實(shí)踐中，需要結(jié)合具體情況，綜合考慮諸多方面的要素，科學(xué)設(shè)計(jì)測(cè)量方案，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的規(guī)定和要求來(lái)進(jìn)行作業(yè)，提升電力線路測(cè)繪的精確性。相關(guān)的工作人員需要不斷努力，積極學(xué)習(xí)，總結(jié)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，以便更好的在電力線路測(cè)量中應(yīng)用RTK 技術(shù)。

［1］張健.電力線路測(cè)繪中GPS 網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)的應(yīng)用［J］.低碳世界，2013，2(9):123 -125.

［2］賴成波.GPS 網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)在電力線路測(cè)繪中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2011，2(6):55 -57.

［3］陳繼偉，熊福文.GPS-RTK 作業(yè)的若干技術(shù)問(wèn)題與思考［J］.上海地質(zhì)，2004，2(3):99 -101.

［4］吳長(zhǎng)虹，趙清泉.應(yīng)用GPS RTK 技術(shù)的電力線路測(cè)量實(shí)施研究［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，2(30):199 -201.