GPS-RTK技术在输电线路测量中的应用

GPS-RTK技术在输电线路测量中的应用

(国网达州供电公司四川达州635000)

摘要:全球定位系统GPS因其具有自动化程度高、观测速度快、定位精度高、经济效益显著等诸多优点而被广泛应用。利用GPS技术不仅可以建立各种精密的城市控制网和工程控制网,而且GPS技术还具有经纬仪、全站仪等传统方法不能实现的功能和应用领域。同时GPS-RTK技术具有实时毫米级的定位精度,目前已在电力、水利、道路、林业勘界测量等领域得到了很好的应用。而将GPS-RTK技术应用于输电线路测量中,特别是在杆塔定点、路径选线、测距、高程测量、平断面测量等工作,可以大大提高工作效率和勘测精度。

关键词:RTK、输电线路、测量、应用

1常用RTK测量方法

1.1坐标数据完整

数据正确有用包含操控点效果、基站坐标、中心桩坐标及所运用的中央子午线。用于变换参数的操控点效果应满意以下条件:操控点的数量满足。一般来讲,平面操控应至少3个,高程操控应根据地势地貌条件,数量要求会更多(比如4个或以上),以保证拟合精度要求。操控点的操控规模和散布的合理性。操控规模应可以掩盖整个测量区域,一般情况下,相邻操控点之间的间隔在3~5km,所谓散布合理性主要是指操控点散布的均匀性,当然操控点是越多越好。操控点之间应具有彼此方位联系准确的世界大地坐标系(WorldGeodeticSystem1984,WGS84)、空间大地坐标系(GeodeticCoordinateSystem)和空间直角坐标系(SpaceRectangularCoordinateSystem),以保证变换联系的正确性。

1.1.1具体测量方法

1)参数核算。经过在手簿中设定坐标系及中央子午线,输入同名点的大地经纬度坐标、大地直角坐标系坐标进行参数核算,以便将卫星接纳机接纳到的坐标信息变换为工程定位测量时的坐标系,并与之重合,以到达测量准确之意图。2)依据基站点坐标数据与实地相对应的基站点方位进行校对并查看差错情况。3)查看差错在答应范围内,才能够开始输电线路的放样测量作业。

1.1.2注意事项

1)参数核算输入同名点大地经纬度坐标、直角坐标系坐标后要注意核算出的平面及高程精度的查看。这样可防止数据输入时的过错,并能做到对坐标系精度心中有数。若有粗差应与坐标数据供给方联络交流进行单点的删去或改正。必要时可进行单操控点的复测。在参数核算精度不满足要求时,不能进行下一步作业。2)基站校对有2种方法,即:基站架在已知点上和基站架在任意点上。前者校对安稳,后者方便快捷,可依据作业环境和条件进行挑选。校对时基站2点应在容许范围内,如有粗差应查看基站坐标是否正确,否则不能进行下一步作业。

1.2坐标数据部分缺失

工程坐标数据效果不彻底,没有供给用于变换参数的操控点效果数据资料。例如:只供给了塔基中心桩坐标、所运用的自在坐标系及中央子午线(此种情况实际施工中较多)。详细测量方法:1)在手簿中设定给定的自在坐标系(如:北京54坐标系、西安80坐标系)及中央子午线。2)依据中心桩点规划坐标数据与实地相对应的中心桩点方位进行校对并查看差错情况。3)再经过复核其他的桩位(2个以上),查看差错及相关数据,无误后才能够开始输电线路的测量作业。

1.3仅供给中心桩坐标

1)依据线路所在区域方位及中心桩坐标X、Y数据特征,在手簿中树立自在坐标系及中央子午线。现场收集可找到的3~5中心桩点,输入相应中心桩规划坐标数据进行坐标变换。找到规划所用的坐标系,看精度(水平残差、高程残差)是否契合测量要求,如满足要求即可进行线路复测作业。2)依据基站点规划坐标数据与实地相对应的基站点方位进行校对并查看差错情况。3)查看差错在答应范围内,才能够开始输电线路的放样测量作业。

2)GPS-RTK质量操控

以往的输电线路测量均选用经纬仪及全站仪等光学设备。在测量过程中,经过点与点之间的直接观测获取测量数据,所以能够经过视觉以及作业经验提前发现质量危险或问题。现在运用的RTK卫星定位测量体系,经过卫星传送和接纳信息,获取所有相关现场的测量信息及数据。GPS测量效果累计误差减小,测量精度更高,可是测量直观感没有了,尤其是在彻底不通视的状态下一些质量危险或问题是不容易被发现的,这就要求我们具有高度的作业责任心,在实践操作中养成谨慎仔细的操作习惯,在平常的运用中不断地发现问题、解决问题,这样才能确保测量质量,发挥RTK的最大效应。

2.1中心桩、方向桩、基站的校核与设定

中心桩(塔位)、方向桩、基站桩的校核与钉立:如J3、J5是转角塔位中心桩,Z4是直线塔位中心桩,J3XF是J3塔位小号侧方向桩,J3DF是J3塔位大号侧方向桩,相同Z4XF是Z4塔位小号侧方向桩,Z4DF是Z4塔位大号侧方向桩。

2.1.1直线塔位中心桩Z4的钉立

直线塔位中心桩Z4处于J3至J5耐张段上,所以Z4的方位断定比较简单,当使用坐标找到Z4方位后,只需满意3个条件就能够断定或钉立Z4:1)Z4到两边相邻杆塔的间隔与断面图(或明细表)供给数据相符;2)Z4的高程与断面图(或明细表)供给数据相符;3)Z4在J3至J5耐张段上横线路误差契合要求。

2.1.2转角塔位中心桩J3或J5的钉立

转角塔位中心桩的方位是2个耐张段的交点。以J3为例,当使用坐标找到J3方位后,要满意以下条件才能够断定J3的方位:1)J3到2侧相邻杆塔的间隔与断面图(或明细表)供给数据相符;2)J3的高程与断面图(或明细表)供给数据相符;3)J3分别在两边耐张段上横线路误差契合要求。

2.1.3方向桩的钉立

方向桩间隔中心桩的间隔要尽量远,但要方便施工,这样能够防止整基根底改变超差。

2.2线路结合部质量操控

比较长的线路规划可能由多家勘测单位参加规划定位,将整个线路分成几部分(分界点一般在转角塔),如果在线路复测过程中遇到了这种情况,就要做好结合部测量作业。为了测量查看结合部桩位是否存在问题,就要将相邻规划线条进行穿插,穿插点就是结合部转角塔的实际方位,并收集核算转角度数与规划角度进行核对(并核对间隔和高程数据)。

2.3GPS-RTK其他影响及操作操控

1)受卫星情况约束。当卫星体系方位对美国是最佳的时分,世界上有些国家在某一断定的时段就不能很好地被卫星所掩盖,产生假值。屡次测量比对成果能够发现假值的存在,应采纳挑选其他的作业时刻来完成测量。2)受天空环境影响。正午时段,受电离层干扰大,共用卫星数少,接收信号卫星数少,因此初始化时刻长,甚至不能初始化,也就无法进行测量。例如:某些地区,在相同条件和地址进行RTK测量,上午11点之前和下午3:30之后,RTK测量定位速度快且精度高,而正午时分,很难进行RTK测量。可见挑选作业时段的重要性。3)受遮挡物影响。RTK进入密林或(被建筑物遮挡)后,因为树木枝干的软遮挡,对卫星信号构成了影响,GPS固定速度变得非常缓慢,在卫星信号削弱的时分得到的瞬间固定数据有时会是一个假象,给测量操作带来质量危险。屡次测量比对成果能够发现假值的存在,再采纳其他测量方法来完成测量任务。

3结论

由于GPS-RTK技术在输电线路的测量中有着诸多优点,并有着广阔的应用前景。利用GPS-RTK进行输电线路测量凸显优势,是输电线路测量的一项突破性的技术革新,作为一种全新的测量方式,它必将在输电线路等工程测量中发挥巨大的作用。

参考文献:

[1]孔祥元.大地测量学基础[M].武汉:武汉大学出版社,2010.

[2]曲建光,杨泽运.GPS空间定位技术及其应用[M].哈尔滨:哈尔滨地图出版社,2004.

[3]薄怀志,缪德都,杜海霞等.基于RTK的地形测量工作流程及精度探析[J].测绘与空间地理信息,2009,32(1):91—92

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