GPS—RTK技術(shù)在高壓輸電線路測(cè)量中的應(yīng)用

真宸

摘 要：當(dāng)前由于實(shí)際的需求增加，各個(gè)地區(qū)需要建設(shè)大量的高壓輸電線路，為了保證工作效率和工作質(zhì)量，必須在測(cè)量中應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)。下面主要分析了GPS-RTK系統(tǒng)構(gòu)成情況，GPS-RTK 的測(cè)量原理，斷面圖測(cè)量的技術(shù)，定位測(cè)量技術(shù)，定線測(cè)量技術(shù)，小比例尺地形圖使用技術(shù)等，希望給有關(guān)人士一些借鑒。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；高壓輸電線路；測(cè)量應(yīng)用

引言

技術(shù)人員使用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行繪制時(shí)，先在野外進(jìn)行布點(diǎn)，就可以進(jìn)行現(xiàn)場進(jìn)行地形圖的編輯，這一成圖方法優(yōu)勢(shì)明顯，例如操作簡單、成圖速度快，如果高壓輸電線路在100km以下時(shí)，技術(shù)人員都選用這一技術(shù)。

1分析GPS—RTK系統(tǒng)構(gòu)成情況

對(duì)于GPS—RTK系統(tǒng)而言，其是由流動(dòng)站、基準(zhǔn)站構(gòu)成的，對(duì)于基準(zhǔn)站而言，主要包括蓄電池、三腳架、電臺(tái)天線、基準(zhǔn)站手薄、電臺(tái)、GPS接收機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、基座、接收機(jī)天線盤，對(duì)于流動(dòng)站而言，主要涉及背包、接收機(jī)天線盤、手薄、手薄托桿、流動(dòng)GPS接收機(jī)等。具體進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，要求測(cè)量設(shè)備可以同時(shí)接收5顆GPS衛(wèi)星信號(hào)，在此基礎(chǔ)上，還可以接收基準(zhǔn)站差分信號(hào)和GPS衛(wèi)星信號(hào)[1]。

2分析GPS—RTK 的測(cè)量原理

使用GPS—RTK進(jìn)行高壓輸電線路測(cè)量時(shí)，要求流動(dòng)站與基準(zhǔn)站有效的配合，對(duì)于基準(zhǔn)站而言，需要把測(cè)站中已知的數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃?dòng)站中，當(dāng)流動(dòng)站接收到這些信息之后，可以直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的結(jié)果，這一操作過程非常迅速，只需要耗費(fèi)幾分鐘的時(shí)間，而且其定位精度較高，可以達(dá)到厘米級(jí)。 使用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行定位操作時(shí)，主要環(huán)節(jié)就是進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和數(shù)據(jù)的處理，當(dāng)前各方面技術(shù)不斷進(jìn)步，信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)得到了很大的發(fā)展，在不斷的發(fā)展中GPS—RTK技術(shù)數(shù)據(jù)的處理和傳輸也會(huì)越來越先進(jìn)，GPS—RTK技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛。

3分析GPS—RTK 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

該技術(shù)測(cè)量精度高，工作效率高，其可以利用三維坐標(biāo)信息進(jìn)行中平測(cè)量，而且該技術(shù)覆蓋范圍廣，一個(gè)參考站可以覆蓋10KM，GPS—RTK 技術(shù)在高壓輸電線路勘測(cè)中基本實(shí)現(xiàn)了智能化、自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理，極大的提高了測(cè)量作業(yè)的工作效率，降低了測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了測(cè)量費(fèi)用[2]。

4 GPS—RTK 技術(shù)在高壓輸電線路測(cè)量中的應(yīng)用

4.1分析斷面圖測(cè)量的技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)斷面圖進(jìn)行測(cè)量時(shí)，主要使用了GPS—RTK技術(shù)中的定線功能，具體操作中需要先把兩個(gè)轉(zhuǎn)角塔的坐標(biāo)直接輸入到系統(tǒng)中，結(jié)合手薄顯示出的結(jié)果，就可以準(zhǔn)確確定中線點(diǎn)的位置，直接技術(shù)人員再結(jié)合現(xiàn)場的地形特點(diǎn)，在間隔一段距離之后采集一個(gè)中線點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，將所有采集的點(diǎn)都存儲(chǔ)起來，這樣就做好了對(duì)野外數(shù)據(jù)的采集工作。完成這項(xiàng)工作之后，要及時(shí)把采集得到的信息輸入到系統(tǒng)中，再對(duì)信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，通過技術(shù)人員按照一定方法進(jìn)行編輯，就可以制作出相應(yīng)的斷面圖。具體進(jìn)行輸入操作中，可以選用不同的方法：方法一，使用手工方式進(jìn)行輸入，把所有原始數(shù)據(jù)準(zhǔn)確輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；方法二，使用表單輸入的方法，把所有原始數(shù)據(jù)都輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；方法三，使用導(dǎo)入法，使用數(shù)據(jù)連接線就可以把手薄與計(jì)算機(jī)連接到一起，這樣按照一定的操作程序就可以直接將所有原始數(shù)據(jù)都導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中。對(duì)于上述這三種方法而言，手工輸入法劣勢(shì)明顯，其操作程序繁瑣，耗費(fèi)時(shí)間較長，而且工作人員需要投入較多的精力，而且在操作中如果注意力不集中，或者有疏忽就容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，不適合在大的電力工程中使用。對(duì)于表單輸入法、導(dǎo)入法而言，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，而且工作效率高，具有很高的自動(dòng)化程度，由此可見，實(shí)際測(cè)量應(yīng)用中技術(shù)人員一般都會(huì)選擇后兩種方法。

4.2分析定位測(cè)量與定線測(cè)量的區(qū)別

完成當(dāng)?shù)氐牡匦螆D測(cè)量工作之后，技術(shù)人員可以結(jié)合資料繪制出高壓輸電線路的走向情況，在此基礎(chǔ)上，還可以準(zhǔn)確判斷出轉(zhuǎn)角塔的位置，在此之后，技術(shù)人員、勘測(cè)人員結(jié)合具體的坐標(biāo)情況，直接進(jìn)行定線測(cè)量和定位測(cè)量，為了確?？刂泣c(diǎn)可以在統(tǒng)一的坐標(biāo)系中進(jìn)行使用，進(jìn)行高壓輸電線路測(cè)量過程中，可以有效利用之前的控制點(diǎn)，然后對(duì)相應(yīng)地區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行求解，具體測(cè)量前必須對(duì)所在區(qū)域的控制點(diǎn)進(jìn)行校正，校正完成后才能使用，對(duì)基準(zhǔn)站的點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行校正時(shí)，可以通過兩種不同的方法，分別是定位測(cè)量和定線測(cè)量。對(duì)于定位測(cè)量而言，主要是工作人員直接使用已知的靜態(tài)數(shù)據(jù)，向系統(tǒng)中輸入校正點(diǎn)坐標(biāo)，然后再進(jìn)行求解。對(duì)于定線測(cè)量方法而言，先把儀器設(shè)置在基準(zhǔn)站上，然后從手薄中讀取基準(zhǔn)站的校正點(diǎn)坐標(biāo)，之后把流動(dòng)的站設(shè)置在控制點(diǎn)上，最終再對(duì)校正點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行采集，實(shí)際測(cè)量過程中，技術(shù)人員一定要將已經(jīng)校正之后的數(shù)值記錄到手薄中， 這樣才能方便對(duì)其他的控制點(diǎn)進(jìn)行校正[3]。

4.3分析定位測(cè)量方法的具體應(yīng)用

具體測(cè)量過程中，工作人員可以結(jié)合塔位坐標(biāo)，再使用GPS—RTK技術(shù)中的定位功能，將其具體坐標(biāo)值輸入到手薄之中，這樣GPS—RTK系統(tǒng)將會(huì)直接顯示出塔位的具體位置，具體測(cè)量時(shí)技術(shù)人員可以使用手薄上的收斂值，確定放樣點(diǎn)的精度，當(dāng)其精度達(dá)到實(shí)際要求后，就不需要進(jìn)行觀察，直接將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來即可。如果在測(cè)量范圍內(nèi)沒有產(chǎn)生干擾，儀器會(huì)鎖定5顆GPS衛(wèi)星，在此之后，利用RTK測(cè)量技術(shù)可以在5 s內(nèi)得到固定的解，在這一時(shí)刻手薄中所顯示的收斂值就反應(yīng)出真實(shí)的定位點(diǎn)坐標(biāo)。如果測(cè)量工作產(chǎn)生一定的干擾之后，使用RTK進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要耗費(fèi)幾十秒的時(shí)間，這樣才能得到固定的解，在這時(shí)手薄顯示的收斂值可能存在一定的誤差，為了解決這一問題，工作人員必須保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并嚴(yán)格審核觀察過程中得到的數(shù)據(jù)，確保測(cè)量點(diǎn)的可靠性。

4.4分析定線測(cè)量方法的應(yīng)用

使用定線測(cè)量方法時(shí)，技術(shù)人員可以使用GPS—RTK技術(shù)，該技術(shù)中有定線功能，可以直接把相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)角塔的坐標(biāo)輸入到手薄中，然后建立相應(yīng)的基準(zhǔn)線，此時(shí)在系統(tǒng)中會(huì)顯示出一個(gè)主線和單位圓，與此同時(shí)，還可以得到流動(dòng)站的具體位置，掌握和主線的距離，工作人員結(jié)合主線的位置移動(dòng)流動(dòng)站，如果流動(dòng)站和主線重合之后，就可以準(zhǔn)確判定兩個(gè)轉(zhuǎn)角塔之間直線塔的位置。

4.5分析小比例尺地形圖在實(shí)踐中的應(yīng)用

通常情況下進(jìn)行測(cè)量時(shí)，尤其是對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一般都會(huì)使用1：5000比例尺、1：10 000的地形圖，這些就屬于中小比例尺地形圖，當(dāng)技術(shù)人員選用航測(cè)方法進(jìn)行成圖時(shí)，必須構(gòu)建相應(yīng)的控制網(wǎng)，然后進(jìn)行航空攝影，最終進(jìn)行測(cè)量，還需要在野外進(jìn)行信息采集，在測(cè)量站中編輯地形圖。這一種成圖方式存在很多的干擾因素，而且操作步驟比較頻繁，成圖時(shí)需要較長的時(shí)間，直接影響后續(xù)的線路選線情況。

5、總結(jié)

通過以上對(duì)GPS-RTK技術(shù)在高壓輸電線路測(cè)量中的應(yīng)用分析，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相比優(yōu)勢(shì)明顯，因此在工程實(shí)踐中得到了大量的應(yīng)用。為了保證測(cè)量精度，工作人員要注意細(xì)節(jié)的處理和把握，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的審查和核實(shí)，在以后的發(fā)展中，由于各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，GPS-RTK技術(shù)還會(huì)有更新的發(fā)展。

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