基于ZHBDCORS的線路測(cè)量技術(shù)研究

張盛華

摘? ?要：CORS應(yīng)用于電力線路工程測(cè)量，主要包括采用網(wǎng)絡(luò)RTK進(jìn)行帶狀地形圖的繪制，電力線路中線的測(cè)設(shè)，電力線路縱、橫斷面圖測(cè)量等，本文分析了CORS線路勘測(cè)的主要內(nèi)容，進(jìn)而詳細(xì)研究了外業(yè)施測(cè)的內(nèi)容，最后探討了觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析思路，證明了CORS測(cè)量滿足線路勘測(cè)的要求。

關(guān)鍵詞：CORS? 線路? 工程測(cè)量? 觀測(cè)數(shù)據(jù)分析

中圖分類號(hào)：P228? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（c）-0068-02

傳統(tǒng)的電力線路勘測(cè)工作辛苦且繁瑣，存在著勘測(cè)周期長(zhǎng)、工作效率低等諸多問題。從經(jīng)緯儀的偏角法，全站儀的極坐標(biāo)法，設(shè)置基站并采用電臺(tái)通訊的常規(guī)RTK測(cè)量到目前基于CORS的網(wǎng)絡(luò)RTK實(shí)時(shí)放樣，最大限度地減輕電力線路勘測(cè)工作量、提高電力線路勘測(cè)效率和勘測(cè)精度，一直是電力線路勘測(cè)工作者孜孜以求的目標(biāo)。CORS應(yīng)用于電力線路工程測(cè)量，主要包括采用網(wǎng)絡(luò)RTK進(jìn)行帶狀地形圖的繪制，電力線路中線的測(cè)設(shè)，電力線路縱、橫斷面圖測(cè)量等。在此次試驗(yàn)中由于時(shí)間有限，沒有對(duì)電力線路工程的整個(gè)測(cè)量過程進(jìn)行試驗(yàn)，重點(diǎn)介紹了電力線路中線的定線測(cè)量和電力線路的縱橫斷面測(cè)量的過程、數(shù)據(jù)的處理并進(jìn)行了精度分析。

1? 工程概況

筆者所在單位對(duì)某電力線路進(jìn)行了定線測(cè)量、縱斷面測(cè)量、施工控制點(diǎn)測(cè)量等測(cè)量工作。該工程是某市重點(diǎn)項(xiàng)目之一。測(cè)區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，交通方便，但沿途建筑物較密集，車流量較大，通視條件不好。采用常規(guī)方法測(cè)量工作任務(wù)重、效率低。

2? 測(cè)量?jī)?nèi)容

2.1 繪制大比例尺帶狀地形圖

GNSS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)打破了常規(guī)RTK中流動(dòng)站和參考站距離較近的限制，增大了流動(dòng)站與參考站的作業(yè)距離。用戶作業(yè)范圍可由最多20km擴(kuò)大到50～70km甚至更遠(yuǎn)。并且能夠完全保證精度。利用CORS下網(wǎng)絡(luò)RTK進(jìn)行測(cè)圖，真正意義上的改變了傳統(tǒng)的先控制后碎部，的測(cè)圖模式。這種作業(yè)模式是利用幾個(gè)永久性的參考站同時(shí)向流動(dòng)站發(fā)送差分信息，極大地提高了流動(dòng)站點(diǎn)位精度。理論上整網(wǎng)范圍內(nèi)的流動(dòng)站點(diǎn)位精度是相同的，與此同時(shí)差分服務(wù)范圍擴(kuò)展到網(wǎng)外60km。

2.2 電力線路中線測(cè)設(shè)

在完成電力線路線形圖上定線后，需將電力線路中線在地面標(biāo)定出來。傳統(tǒng)的放樣方法是根據(jù)電力線路的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出中樁的樁號(hào)和設(shè)計(jì)坐標(biāo)（一般每隔20m或50m及其倍數(shù)設(shè)立一個(gè)整樁，在地形變坡地，曲線的主點(diǎn)處，土質(zhì)變化及地質(zhì)不良地段，與己有建筑物、構(gòu)筑物相交的地方設(shè)立加樁）。然后將全站儀安置在控制點(diǎn)上進(jìn)行放樣。這種放樣方法需要控制點(diǎn)與放樣點(diǎn)之間通視，放樣點(diǎn)的誤差不均勻。采用CORS下網(wǎng)絡(luò)RTK放樣，只需將中線樁點(diǎn)的坐標(biāo)輸入GNSS手簿中，系統(tǒng)就會(huì)定出放樣的點(diǎn)位。由于每個(gè)點(diǎn)的測(cè)量都是獨(dú)立完成的，不會(huì)產(chǎn)生累積誤差，各點(diǎn)放樣精度趨于一致。因此運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)RTK放樣真正實(shí)現(xiàn)了單機(jī)作業(yè)，測(cè)量員只要手持GNSS接受機(jī)就可獨(dú)立完成電力線路中樁測(cè)設(shè)。

2.3 電力線路縱橫斷面測(cè)量

電力線路中線測(cè)量完成以后，還必須進(jìn)行電力線路縱、橫斷面測(cè)量?？v斷面測(cè)量是測(cè)定各中樁地面高程并繪制電力線路縱斷面圖，用于路線的縱坡設(shè)計(jì);橫斷面測(cè)量是測(cè)定各中樁處垂直于中線的地形起伏狀態(tài)并繪制橫斷面圖，用于路基設(shè)計(jì)、土石方計(jì)算和施工時(shí)的邊樁放樣。傳統(tǒng)的電力線路縱斷面測(cè)量方法是在設(shè)計(jì)電力線路沿線布設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，這些臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)和國家級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成附合水準(zhǔn)路線，利用水準(zhǔn)儀測(cè)出兩水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差，在滿足閉合差允許范圍內(nèi)進(jìn)行平差計(jì)算得出臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程;隨后把這些已知高程的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)作為起算點(diǎn)，通過水準(zhǔn)測(cè)量的方法計(jì)算出各中樁的高程。這種作業(yè)模式施測(cè)過程中測(cè)站較多，特別是在地勢(shì)起伏較大的地區(qū)測(cè)量，工作量相當(dāng)繁重。

采用CORS下的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)改變了傳統(tǒng)的測(cè)量模式，電力線路中線確定后，根據(jù)采集的中線樁點(diǎn)坐標(biāo)通過繪圖軟件便可繪出電力線路縱橫斷面圖。加拿大魁北克省交通廳用特制的汽車實(shí)施GNSS RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量繪制電力線路斷面，獲得良好效果。與傳統(tǒng)方法相比，在精度、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用各方面都有明顯優(yōu)勢(shì)。

3? 外業(yè)施測(cè)

在施測(cè)前制定了測(cè)量方案。包括依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指出作業(yè)方法和技術(shù)要求、保證質(zhì)量的主要措施和要求等，投入儀器設(shè)備：LEICA GX1230 GNSS雙頻接收機(jī)1臺(tái)，NIKON全站儀（2"）1臺(tái)，DS3水準(zhǔn)儀1臺(tái)。完成了以下具體測(cè)量任務(wù)。

（1）電力線路中線測(cè)設(shè)：根據(jù)電力線路現(xiàn)狀邊線進(jìn)行內(nèi)業(yè)解算電力線路中線樁號(hào)和中樁坐標(biāo)，每隔20m解算一個(gè)中樁，在單位門口，地形變坡地，有電力線路相交的地方進(jìn)行加樁。利用網(wǎng)絡(luò)RTK的放樣功能將上述解算的點(diǎn)放于實(shí)地，用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)回采，差值均在±5cm內(nèi)。

（2）縱斷面測(cè)量：是在中線測(cè)設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。以測(cè)區(qū)附近已有四等水準(zhǔn)點(diǎn)為高程起算點(diǎn)，按照?qǐng)D根水準(zhǔn)的精度要求（附合線路閉合差（mm），L為附合路線長(zhǎng)度（km），沿中樁逐樁布設(shè)為附合水準(zhǔn)路線經(jīng)過平差計(jì)算后得出施測(cè)樁位的地面高程。測(cè)量完畢將同一個(gè)中樁點(diǎn)的水準(zhǔn)高程和RTK采集高程作比較，差值均在±4cm內(nèi)。差值大的應(yīng)分析原因，防止粗差出現(xiàn)。

（3）施工控制點(diǎn)測(cè)量：利用RTK的數(shù)據(jù)采集功能，在相交電力線路口施工范圍外選擇了4個(gè)施工控制點(diǎn)。施工控制點(diǎn)采用三腳架方式獨(dú)立測(cè)量?jī)蓽y(cè)回取平均值，每次觀測(cè)歷元數(shù)不應(yīng)少于30個(gè)，兩次測(cè)量平面坐標(biāo)分量差值不應(yīng)大于±2cm，如果超限應(yīng)重新測(cè)量。測(cè)量完畢應(yīng)用全站儀對(duì)控制點(diǎn)距離進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)相對(duì)誤差不應(yīng)大于l/4000。

4? 觀測(cè)數(shù)據(jù)分析

觀測(cè)完成后，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了以下三項(xiàng)的對(duì)比。通過表1可以看出：用RJK放樣中樁后用全站儀回采縱坐標(biāo)差值 最大值為0.020m，橫坐標(biāo)差值ΔX最大值為0.012m，點(diǎn)位誤差最大值出現(xiàn)在樁號(hào)為k0+22處，最大誤差為=0.023m，滿足點(diǎn)位誤差值均在±5cm內(nèi)的要求。

通過表1可以看出：在測(cè)設(shè)完中樁，通過RTK回采中樁高程與經(jīng)水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)平差計(jì)算后出的高程比較，高程差值最大值出現(xiàn)在樁號(hào)為k0+380處，最大值為-0.025m，滿足差值均在±4cm內(nèi)的要求。在本次試驗(yàn)中RTK高程測(cè)量的高精度取決于該市似大地水準(zhǔn)面模型的建立。

通過表2可以看出：用RTK對(duì)施工控制點(diǎn)獨(dú)立測(cè)量?jī)蓽y(cè)回后，兩次觀測(cè)值差值最大值出現(xiàn)在T1處，最大值為=14.4mm，滿足兩次測(cè)量平面坐標(biāo)分量差值均不應(yīng)大于±2cm的要求。對(duì)控制點(diǎn)坐標(biāo)取其平均值后，通過坐標(biāo)反算計(jì)算出T1-T2、T3-T4的距離，隨后用全站儀對(duì)控制點(diǎn)距離進(jìn)行檢測(cè)，相對(duì)誤差最大值出現(xiàn)在邊T3-T4處，最大值為1/30854。相對(duì)誤差均滿足不應(yīng)大于1/4000的要求。

參考文獻(xiàn)

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