GPS 技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

清遠市電力設(shè)計有限公司 511515

摘要：在電力工程的測繪環(huán)節(jié)，GPS以快速、準確、靈活的定位方式，改變了傳統(tǒng)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(xiàn)代化。文章針對電力工程勘測中GPS 技術(shù)的應(yīng)用進行闡述，旨在不斷提高電力工程勘測水平，以實現(xiàn) GPS 技術(shù)與電力工程的密切結(jié)合。

關(guān)鍵詞：GPS 技術(shù)；電力工程；應(yīng)用研究

電力工程測繪領(lǐng)域中，先進技術(shù)的運用能夠促進測繪水平的不斷提高。隨著 GPS 技術(shù)的不斷發(fā)展及提高，當(dāng)前在電力工程測繪中這一技術(shù)已經(jīng)成為一項重要的科學(xué)技術(shù)。隨著這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電力工程的測繪技術(shù)得到了很大的提升。在電力工程的勘測中，通過 GPS 技術(shù)的應(yīng)用研究能夠有效地降低工程造價，還能實現(xiàn)勘測作業(yè)方案的不斷優(yōu)化，最終實現(xiàn)勘測設(shè)計質(zhì)量的提高。實踐證明，GPS 技術(shù)的應(yīng)用，在保護生態(tài)環(huán)境等方面還能起到很好的經(jīng)濟和社會效益。為此本文對這一技術(shù)的應(yīng)用做了詳細的闡述。

1 GPS 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

GPS 技術(shù)在電力工程的應(yīng)用可以追朔到上世紀九十年代初期，隨著 GPS 技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用，電力工程的勘測設(shè)計水平的科技化水平也越來越高，科技的應(yīng)用促進了勘測技術(shù)的不斷發(fā)展，而測量技術(shù)手段和 GPS 儀器設(shè)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(xiàn)技術(shù)更新。采用定位技術(shù)的 RTK 技術(shù)實現(xiàn)了定位技術(shù)領(lǐng)域的突破，這一技術(shù)在電力工程中的運用實現(xiàn)了線路航測的大規(guī)模路徑測量，還能實現(xiàn)放樣塔基的實時動態(tài)檢測，通過程序的簡化，節(jié)省了人力物力，實現(xiàn)了勞動效率的提高。這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對輸電線路的野外終勘，有效的淘汰了圖解控制等技術(shù)手段；在廠站的測量工作中，為了實現(xiàn)各級控制點坐標(biāo)的高精度測定，就可以運用GPS 新技術(shù)，這一技術(shù)能夠依據(jù)一定數(shù)量的基準控制點來實現(xiàn)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(shè)就能實現(xiàn)高精度的測定。利用測圖軟件系統(tǒng)，能夠充分的利用計算機來實現(xiàn)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(shù)概述

GPS 即全球定位系統(tǒng)，是一種以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，這一定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航定位目的，能夠?qū)崿F(xiàn)定位的全球性、全天候及連續(xù)性和實時性，這種先進的全球定位系統(tǒng)能夠提供準確且精密的三維坐標(biāo)、速度及時間，現(xiàn)階段在各個領(lǐng)域都有所應(yīng)用，已經(jīng)被各類用戶所喜愛。一個完整的 GPS 系統(tǒng)由三個部分組成，分別是空間部分、地面控制部分和用戶設(shè)備部分?？臻g部分是指 GPS 衛(wèi)星星座，地面控制部分主要是地面監(jiān)控系統(tǒng)，而用戶設(shè)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(xié)調(diào)統(tǒng)一才能實現(xiàn)定位的精確。經(jīng)過近二十多年的發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)已經(jīng)得到了升級換代，現(xiàn)在這種成熟的技術(shù)已經(jīng)被廣泛的采用和推廣?，F(xiàn)在其應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣，而且應(yīng)用前景也十分樂觀，這種發(fā)展趨勢已經(jīng)大大超出了設(shè)想者的預(yù)想，實現(xiàn)了飛躍式的發(fā)展。目前，幾乎所有的領(lǐng)域中，這一技術(shù)都有所涉及，在導(dǎo)航定位上已經(jīng)發(fā)展成為一項非常重要的技術(shù)手段和方法，而在電力工程測繪領(lǐng)域中，這一技術(shù)的應(yīng)用也比較早，在各種類型的測量控制網(wǎng)中都有涉及。

3 電力工程中 GPS 技術(shù)應(yīng)用情況

電力工程的測量工作已經(jīng)成為電力工程建設(shè)中的重要內(nèi)容，電力工程的測量涉及的內(nèi)容較多，從電力工程測量的作業(yè)服務(wù)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(nèi)容。隨著GPS 技術(shù)的不斷發(fā)展及應(yīng)用，其在電力工程測量工作中已經(jīng)得到了全面的發(fā)展，在電力工程測量的各個領(lǐng)域都有所涉及。在發(fā)電廠工程的前期勘測中，運用全球定位系統(tǒng)能夠很好的實現(xiàn)廠區(qū)整體布局及土地的精確測量，這為實現(xiàn)廠區(qū)的整體規(guī)劃、及土地征用工作的順利開展極為有利，技術(shù)的運用能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的工程數(shù)據(jù)計算，還能對后續(xù)施工放樣起到很重要的作用，所以一定要做好這一技術(shù)的運用，實現(xiàn)平高控制網(wǎng)及地形圖測量系統(tǒng)的建立及運用。

3.1 國家控制點的檢測和引用

GPS 技術(shù)在測量中的優(yōu)勢就是，不收空間距離的影響實現(xiàn)數(shù)據(jù)的檢測。在國家控制點的檢測中，這一技術(shù)能夠在 GPS 控制網(wǎng)中盡可能地納入國家控制點，通過采用GPS 測量方式來實現(xiàn)起算數(shù)據(jù)和約束條件點的檢查，這能夠?qū)崿F(xiàn)國家控制點檢測工作的的精度和可靠性。在檢核的內(nèi)容上，以點間距離為主可通過兩種方法來實現(xiàn)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(biāo)成果反算至GPS 觀測成果。

3.2 廠區(qū) GPS 控制測量中的投影變形處理

在廠區(qū)的建設(shè)中，需要構(gòu)建多種附屬設(shè)施，還要實現(xiàn)這些系統(tǒng)的有機聯(lián)系，所以在廠區(qū) GPS 控制測量中，需要將城建規(guī)劃系統(tǒng)、國家坐標(biāo)高程等進行充分的系統(tǒng)聯(lián)系，這就要求設(shè)計專業(yè)在向測量專業(yè)提出任務(wù)書時，就要嚴格進行國家坐標(biāo)高程系統(tǒng)的選定。但是值得注意的是，國家坐標(biāo)系采用的是高斯平面坐標(biāo)系統(tǒng)，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(chǎn)生投影變形，所以為了滿足廠區(qū)控制測量的精度，就要求在設(shè)備安裝的過程中國做好施工放樣的測量。

3.3 高程控制網(wǎng)中 GPS 技術(shù)的應(yīng)用

3.3.1 等值線圖法

高程控制網(wǎng)中，運用 GPS 技術(shù)能夠根據(jù)已知點的高程異常值來實現(xiàn)測區(qū)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(jù)測區(qū)的具體情況，實現(xiàn)局部地區(qū)的似大地水準面用平面或二次曲面的函數(shù)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(qū)直接當(dāng)成是平面，但是如果測區(qū)的范圍廣闊且，地形也比較復(fù)雜的情況，就應(yīng)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(wǎng)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?qū)崿F(xiàn) 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(zhì)上說是一種數(shù)字化的等值線圖，能夠?qū)崿F(xiàn)特定地區(qū)或整個地球的大地水準面的數(shù)學(xué)描述。在一些較為狹長形狀的測區(qū)，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(qū)中經(jīng)常采用大地水準面模型法。

4 GPS 測高的注意要點

GPS 技術(shù)作為一種先進的定位系統(tǒng)，提應(yīng)用能夠為用戶提供優(yōu)質(zhì)的測量服務(wù)，在電力工程勘測領(lǐng)域中運用，還能夠減少人力物力投入，實現(xiàn)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(shù)的運用要點。要保證 GPS 野外數(shù)據(jù)采集和基線解算向量的質(zhì)量，這樣才能實現(xiàn) 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(dāng)數(shù)量的已知點數(shù)，還要根據(jù)具體情況進行擬合方法的選擇，這樣才能實現(xiàn)測量的準確性。

5 結(jié)束語

總而言之，在電力工程勘測領(lǐng)域中，運用先進的 GPS 技術(shù)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(tǒng)的研究和運用，實現(xiàn)電力工程勘測領(lǐng)域中測量精度和可靠性的提高。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷完善，這一技術(shù)必將在電力工程勘測實踐中發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻：

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通過 GPS 技術(shù)的應(yīng)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(shù)的研究和應(yīng)用。隨著 GPS 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，電力工程測量工作的主要作業(yè)手段也發(fā)生了改變，GPS 技術(shù)已經(jīng)成為了測量作業(yè)的主要手段。