1、1GPS RTK 测量技术在输电线路勘测工程中的应用摘要：GPS RTK 测量技术具有快捷、精确、操作简便等特点，特别是其定位、定线功能显示出了较大的优势，因此，被广泛的应用在高压电线路勘测中。本文通过在 500kV 某架空输电线的实际工作，取得了较好的效果。 关键词：GPS RTK；工程测量；架空线路 GPS 系统包括 3 大部分：空间部分 GPS 卫星星座，地面控制部分地面控制系统，用户设备部分GPS 信号接收机。在实际使用中需要根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换，来求出所使用的坐标系统的坐标。这样更方便的表达地面测量点的位置和处理处理 GPS 观测成果，因此在测量中被得到了广泛的
2、应用。 1 实时动态（RTK）测量的基本特点 实时动态（RTK）测量系统主要由 GPS 接收设备、无线电数据传输系统（简称数据链）及支持实时动态差分的软件系统 3 个部分构成。具体作法是：在已知坐标的基准点上设置参考站，连续接收所有可见 GPS 卫星信号，并将测站坐标及观测数据通过无线电调制解调器（电台）实时地发送给流动站用户，一台或多台流动站接收机在接收 GPS 卫星信号的同时，通过流动站电台接收参考站传输来的数据，由软件系统根据相对定位的原理进行差分和平差处理，实时解算并显示出流动站的三维坐标及精度。 22 GPS-RTK 在 500KV 某架空输电线工程测量中的应用 2.1 作业方法和过
3、程 2.1.1 静态控制测量 控制测量的目的：1） 将基准点引到线行附近，便于 GPS 作业；2）求解转换参数，显示地方坐标；3）可直接使用 RTK 测量坐标所反算的桩间距离和高差。在终勘选线、定线和平断面测量之前，根据初步设计的线路走向每 24 km（布设一个基准点局部地段可适当加密） ，采用静态或快速静态的模式进行测量，并在线路两端联测国家控制点。测量数据经配套软件 SKI- Pro 的后处理，其相对点位精度达到毫米级（最大点位误差为3.2mm，基准点的平面、高程以及点位精度统计见表 1。 2.1.2 RTK 测量作业 以一台 GPS 作为参考站，用脚架设置在距离当前线行最近的基准点上，将
4、另外两台设备组装在微型背包里作流动站测量。在本次测量工程中，对于怎样提高 RTK 选线、定线的外业工效，我们摸索出了 3 种作业模式：1） 实地选定了前视转角位置，先以两个流动站测量前后转角桩坐标，用这两个桩的测量坐标定义直线，然后两个流动站对向放样直线桩位（图 a） ；2）困难地段确定了前视方向，先以流动站测量后视转角桩和前视方向桩坐标，再用这两点的实测坐标定义直线，最后两个流动站都向前放样直线桩（图 b） ；3）非困难地段直接以后视转角的实测坐标和前视转角的概略坐标（量图）定义直线，由后向前放样桩位直至前视转角（图 c） 。 （a） （b） 3（c） 2.2 确定架空线路的起算点或基站点
5、一般新建变电站或电厂都采用标准的国家坐标系，收集变电站或电厂两个以上控制点，并将控制点坐标转换到 GPS 手薄系统下的坐标，然后，用其中一个作为 GPS.RTK 的基站点，另一个作为校核点。如果线路附近没有收集到国家控制点，就需要在其它地方收集到两个以上的国家点，将其联测到线路附近，建一个新的基站点和一个校核点。类似于航测的 GPS 外控，只是不需要像航测那样做很多点，现在只需要做两个点，工作量小很多。 2.3 采用 GPS-RTK 进行架空线路测量工作 工作开始前，需架设基站，并用手薄启动基站：然后用 GPS.RTK 流动站测量校核点坐标，检查无误后可开始线路的测量工作。使用两台 GPS流动
6、站能大大地提高工作效率，同时，必须保证两个 GPS 手薄坐标系统的一致性。首先，一台流动站按 1：5 万数字化地图里取得的坐标找到第一个转角处，根据现场情况确定好塔位，并实测转角坐标，另一台流动站去第二个转角处，现场确定好塔位并实测坐标；然后，第二个转角处的测量人员把其测得的转角坐标告诉第一个转角处的测量人员，第一个转角处的测量人员将实测的第二个转角的坐标输入 GPS 手薄，可以建一条直线，根据此直线可定两转角间的直线桩，并测量之间的断面，一次性就完成了定线和断面测量的工作。 2.4 RTK 放样测量 基准点的坐标采用静态作业模式测定，其相对点位精度较高。对于4同一个耐张段内的各个直线桩位，可
7、以采用不同的基准点设置参考站来进行放样测量，但在更换参考站后应重复测量上一个参考站放样的 1、2个桩位，以防止粗差和错误的产生；而对不同的耐张段，更换参考站后可重新测量相邻转角桩的坐标。不同参考站两次放样同一点位之差应满足7 cm 精度要求，相同参考站两次放点之差应小于5 cm。 为了方便后续工序的使用，困难地段应适当增加 RTK 放样桩位的密度，且每个桩位至少要与另一个桩位相互通视（两两通视） ，放样好的桩位应测量并记录其坐标。实际作业中，RTK 定位的点位误差可以控制在25 cm 内。由于 RTK 测量的高程精度往往比坐标精度指标低 1 倍，若点位精度为5cm，其平面精度则优于3 cm。当
8、桩间距离为 300 m 左右时，坐标横向3 cm 误差能满足直线偏差小于1 的要求。当后视桩距较短时，不能将其作为无限延伸直线的基准，只能通过内插或适度延伸的方式来完成后续的测量作业。 2.5 桩间距离和高差测量 经过坐标联测并求解转换关系后，根据 GPS 实测的桩位坐标所反算的桩间距离精度很高，可以直接采用。然而，GPS 测量的高程是在 WGS- 84 中的大地高，而工程建设中广泛采用的却是正常高系统，当桩间距离小于 5 km 时，可用 GPS 大地高差代替桩位间的正常高差。但根据以往的工程实践，由于一些地方的高程异常较为严重，这种直接应用难以满足规范要求。因此，对于 GPS- RTK 所放
9、样桩位的高程，在现场条件许可的情况下，应采取变换棱镜高度的方法尽可能用全站仪重新加以实测。联测不到桩间高差时则用 RTK 测量的大地高差代替。由于平丘地区相邻两5个桩位间的距离一般不大于 400 m，高程异常的影响可以不予考虑。 3 GPS-RTK 应用需要注意的几个问题 3.1 基准点的布设 不论是测图还是放样，基准站卫星信号接收状况的好坏和流动站之间的数据关联的畅通与否，将直接影响 RTK 定位精度及收敛的快慢，同此选择合适的站点来安置基准站系统显然是最重要的，选择站点需要有以下几点。 （1）基准站的间距须考虑 GPS 电台的功率和覆盖能力。 （2）基准站需远离大功率无线电发射源、高压输电
10、线等强烈干扰卫星信号的物体。 （3）相对周围地形，站点应处于较高处，目的是取得基准站电台传输最大可能半径。 3.2 RTK 测量成果的质量控制 RTK 确定整周模糊度的可靠性最高为 95%，RTK 比静态 GPS 还多出一些误差因素，和 GPS 静态测量相比，RTK 测量更容易出错，必须进行质量控制。最可靠的是已知点检核比较法，但控制点的数量是有限的，所以没有控制点的地方需要用重测比较法检核该成果。 4 结语 在架空送电线路工程测量中使用 RTK 功能，现场快速准确的提供测点坐标以协助终勘选线同样可以达到优化路径方案，减少拆迁量缩短线路长度节省工程投资的目的。通过 GPSRTK 直线放样，不仅可以减少使用常规仪器的方法实现全线贯通的砍伐工作量，而且避免了对植被的破坏，6有利于环境保护。
