基于RTK技術(shù)的線路測量方法略談

程曉前+汪濱

摘 要：RTK中文名稱是載波相位差分技術(shù)，載波相位差分技術(shù)是全球定位技術(shù)中的一項(xiàng)重大突破，載波相位差分技術(shù)使得線路的航測實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的測量。不僅僅取消了傳統(tǒng)航測放位依靠體力才能夠完成的定線測量工作，而且直接對基塔位進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)的放樣測量。基于此，采取全球定位系統(tǒng)載波相位差分技術(shù)能夠節(jié)省大量的人力物力財(cái)力等資源。作者將根據(jù)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，分析全球定位系統(tǒng)載波相位差分技術(shù)的實(shí)施基礎(chǔ)原則和相關(guān)作業(yè)流程等，再分析載波相位差分技術(shù)在線路測量中的具體應(yīng)用和在實(shí)施過程中應(yīng)該注意的問題。

關(guān)鍵詞：載波相位差分技術(shù)；全球定位系統(tǒng)；線路測量

在傳統(tǒng)線路測量方法中，一般采取的是通過全站儀來進(jìn)行放樣測量，但是存在測量的準(zhǔn)確度不高以及生產(chǎn)效率不高等缺陷。隨著全球定位系統(tǒng)載波相位差分技術(shù)（GPS-RTK）的不斷發(fā)展以及在我國各大城市線路中的廣泛發(fā)展，將全球定位系統(tǒng)載波相位差分技術(shù)運(yùn)用到城市線路測量中取得了諸多良好的效果。

1 全球定位系統(tǒng)載波相位差分技術(shù)的實(shí)施原則和相關(guān)作業(yè)流程

（1）收集被檢測區(qū)域的控制點(diǎn)資料。主要收集被檢測區(qū)域的如下資料：其一，坐標(biāo)系；其二，中央子午線；其三，地形；其四，全球定位系統(tǒng)控制網(wǎng)。

（2）選定和建立參考站。安置參考站需要滿足以下幾個(gè)方面的條件：其一，已知正確的坐標(biāo)系；其二，選擇地勢開闊且有利于衛(wèi)星信號接收的位置；其三，周圍無大面積水域、無大型建筑物、無高壓電線等會影響到數(shù)據(jù)鏈傳送等環(huán)境；其四，選擇土質(zhì)堅(jiān)硬不易被破壞的區(qū)域內(nèi)。

（3）野外作業(yè)。將全球定位系統(tǒng)接收機(jī)安置在參考點(diǎn)上，打開收音機(jī)之后，輸入坐標(biāo)位置和天線高度，與此同時(shí)連接所有可視的全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號，通過數(shù)據(jù)發(fā)射電臺來測量衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)和來自與基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，在處理之后獲得流動站的坐標(biāo)；最后，通過與計(jì)轉(zhuǎn)站的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)回被檢測地點(diǎn)的坐標(biāo)。GPS-RTK技術(shù)測量示意圖見圖1。

2 載波相位差分技術(shù)在線路測量中的具體應(yīng)用

2.1 桿塔定位測量

在桿塔定位測量中，要根據(jù)已經(jīng)選定好的線路，釘立桿塔位中心樁作為相關(guān)標(biāo)志。用載波相位差分技術(shù)測量桿塔位的方法與基準(zhǔn)站相似，在移動站能夠測算出直線段兩端點(diǎn)之間的坐標(biāo)。在獲取轉(zhuǎn)點(diǎn)的信息坐標(biāo)之后，將直線作為參考線，再進(jìn)行設(shè)計(jì)，在電子簿中輸入測設(shè)的桿塔位置距離，從而生成文件。根據(jù)文件的具體內(nèi)容，再標(biāo)出相應(yīng)的桿塔坐標(biāo)位置，在載波相位差分技術(shù)的導(dǎo)航指示之下，測設(shè)出桿塔位樁，再標(biāo)定。

2.2 桿塔施工測量

在輸電線路施工過程中，首先需要進(jìn)行塔位復(fù)測，一旦遇到線路中心樁丟失情況時(shí)，需要通過反復(fù)測量來加以恢復(fù)。應(yīng)用載波相位差分技術(shù)，能夠使得桿塔施工測量技術(shù)工作變得更為高效、靠譜。在定位過程中，需要將已經(jīng)確定好的樁位進(jìn)行校驗(yàn)，再尋找出第三個(gè)樁位，定位方法主要有以下幾點(diǎn)：其一，采用移動站校驗(yàn)已經(jīng)確定好的桿樁位置，自動記錄在電子手簿的軟件中；其二，根據(jù)線路平段面來測定桿塔明細(xì)表，再查找出未知樁相對已經(jīng)樁相的位置，將上述數(shù)值輸入到測量軟件中，得出下一個(gè)樁相位置；其三，通過移動站來將自己當(dāng)前的位置輸送到已經(jīng)測量的軟件中，從而實(shí)現(xiàn)定位的目的。

2.3 斷面測量

檢測出沿線路中心線和兩邊線方向位置，亦或者是地形起伏的變化點(diǎn)高度和距離等。輸電線路的斷面測量主要是測量以下幾種：其一，測定地物；其二，測定地形地貌的里程；其三，測量地形地貌的高程。在輸電線路的測量過程中，對高程精度的測量要求不高，但是對于輸電線路的相對距離比較高，因此能夠使用載波相位差分技術(shù)來測定斷面。斷面測量不需要再另外設(shè)置基準(zhǔn)站，在使用載波相位差分技術(shù)進(jìn)行斷面測量時(shí)，可以使用以下兩種方法：其一，能夠直接利用數(shù)據(jù)的采集功能，對坐標(biāo)內(nèi)的特征點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)采集，在內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理中，輸出斷面圖；其二，利用載波相位差分技術(shù)數(shù)據(jù)軟件中的斷面測量功能模塊來進(jìn)行斷面測量。由于不同的品牌，所以載波相位差分技術(shù)在性能方面和具體使用方面有不同。在斷面測量過程中，需要在文件設(shè)置中設(shè)置縱斷面設(shè)計(jì)文件和相關(guān)線路文件，在設(shè)置文件名之后才能夠進(jìn)入到斷面測量的界面。斷面測量的界面狀態(tài)與線路放樣顯示狀態(tài)保持高度一致，在移動儀器方面，可以根據(jù)線路的起伏來采集數(shù)據(jù)。在采集結(jié)束之后，用戶可以根據(jù)自己的需求來轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式，從而生成斷面數(shù)據(jù)格式。

3 應(yīng)該注意的問題

3.1 初始化問題和所需要的時(shí)間問題

想要解決好初始化問題和時(shí)間問題，首要選擇方法就是使用初始化能力強(qiáng)且需要時(shí)間短的載波相位差分技術(shù)機(jī)型。

3.2 精度問題和穩(wěn)定性問題

由于載波相位差分技術(shù)在測量過程中會受到衛(wèi)星信號傳輸?shù)挠绊懀词菇邮招l(wèi)星的數(shù)量很正常，但是仍然不能夠測算出待測點(diǎn)的具體坐標(biāo)位置，從而給測量工作帶來很大的不便。

3.3 基準(zhǔn)站安裝問題

基準(zhǔn)站在安裝發(fā)射天線的過程中，需要避開其他無線電的感染，如高壓線和對講機(jī)以及相關(guān)通信等數(shù)據(jù)的感染，流動站在精確放樣數(shù)據(jù)過程中，應(yīng)該停止使用對講機(jī)，切勿進(jìn)行同時(shí)使用無線電和載波相位差分技術(shù)。

3.4 觀測衛(wèi)星問題

在使用載波相位差分技術(shù)進(jìn)行線路測量時(shí)，同步觀測的衛(wèi)星數(shù)量在5個(gè)或者5個(gè)以上，在坐標(biāo)方面的精確度應(yīng)該在28mm上下范圍之內(nèi)。桿塔位的坐號應(yīng)該先輸入電子手簿中，再進(jìn)行認(rèn)真校對。放樣顯示的坐標(biāo)值和輸入值在15mm上下范圍之內(nèi)，在確定好塔位樁之后，實(shí)施記錄樁號和儀器的高度。

4 結(jié)束語

綜上所述，在線路測量中，由于線路測量工作繁瑣而又復(fù)雜，但是又要求在短時(shí)間內(nèi)完成，所以采用先進(jìn)的技術(shù)，如載波相位差分技術(shù)來提高生產(chǎn)效率顯得尤其重要。

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作者簡介：程曉前（1991-），男，漢族，本科，助理工程師，寧夏銀川市人，工作單位：寧夏回族自治區(qū)電力設(shè)計(jì)院，主要研究電力線路測量。

汪濱（1993-），男，漢族，本科，助理工程師，寧夏銀川市人，工作單位：寧夏回族自治區(qū)電力設(shè)計(jì)院，主要研究電力測繪。