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DGPS RTK技术及其在电力线路定线测量中的应用

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn DGPS RTK 技术及其在电力线路定线测量 中的应用 作者:周红霞 来源:《硅谷》2015 年第 03 期 摘 要 本文选取某地 500 kV 超高压输电线路为例,对 DGPS RTK 技术在电力线路定线测 量中的原则与实施进行了介绍,并比较分析了 DGPS RTK 技术定位结果的精确程度,以期为 该技术的应用与实践提出相关建议。 关键词 DGPS;RIK;电力线路定线测量;应用 中图分类号:P228 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2015)03-0131-01 随着卫星定位技术的不断发展,快速高精度位置信息的获取在电力电路定线测量中具有重 要的应用价值。首先,DGPS 表示差分全球定位系统,方法是在一个精确的已知位置(基准 站)上设立 GPS 监测接收机,通过计算获取基准站与 GPS 卫星的距离改正数。而 RTK 则是实 时动态控制系统的意思。作为一种新的常用的 GPS 测量方法, RTK 是能够在野外作业过程中 实时得到厘米级定位精度的测量方法,它主要应用了载波相位动态实时差分的技术,不仅为工 程放样、地形测图,各种控制测量带来了便利,还有助于外业作业效率的快速提高。在 RTK 中,OTF 算法是最为关键的技术,OTF 存在很多算法。通常来说,首先是在对周模糊度的搜 素空间进行界定,并计算出可能性下的模糊度解;然后对最小方差予以分析比较,选取可能性 最大的解;最后在选取并决定最优模糊度解。 1 DGPS RTK 技术的作业流程和实施 1.1 收集测量区的控制点资料 对于电力线路定线测量来说,资料收集也就是测量区域内的控制点资料的采集是首要任 务,该资料范围涵盖了控制点的坐标、中央子午线、坐标系以及控制点是否为 GPS 控制网等 资料。同时,勘查测区的位置和地形环境的情况,尤其是与动态 GPS 的参考站之间的相似程 度。 1.2 求定测区转换参数 对于 DGPS RTK 的测量,测量范围的选取一般超过 WGS-84 坐标系的区域。而在我国现 代的工程定位和测量中,当地坐标或者北京 54 坐标是运用最普遍的坐标。由于坐标之间的不 同,坐标转换是必不可少的过程。在 GPS 静态测量中,坐标转换通常会在事前和事中处理, 但是 DGPS RTK 技术在测量上存在及时性的需求,为了满足数据动态更新的目的,也就是说 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 当地坐标数值必须在最短时间内测量出来,因此坐标转换工作绝不能被相关工作所忽视。对于 坐标转换而言,通常建立在三个以上的大地点都需要具有 WGS-84 地心坐标,同时当地坐标或 者北京 54 坐标的基础上。 1.3 参考点的选定和建立 为了保障动态 GPS 的顺利实施,参考点的安置应当符合以下要求:1)参考点应当存在准 确的已知坐标;2)周边没有高度角大于 10 度的障碍物;3)周边没有 GPS 信号反射物体,也 没有无线电、微波站等干扰源;最后是参考点下的土质应当坚实。在选定之后,运用 GPS 布 网的方法来进行测定,当精度要求符合的情况使用流动站 GPS 来传送坐标。 1.4 野外作业 在参考点上安置基准站 GPS 接收机,把参考点北京 54 坐标和天线高输入进去。对全部可 视 GPS 卫星信号开展连续不断的接受,借助数据发射电台来完成测量计算站坐标的人物,并 跟踪卫星状态、观测值等予以发送,流动站对基准站的数据进行接收,并转化得出立体 WGS84 坐标。此外,接收机还能比较设计值与实时位置,并指导放样。 1.5 内业数据处理 和静态测量方法相比较,DGPS RTK 在数据处理上具有诸多优势,尤其是更加快捷方便。 在外业测量,不仅需要测量记录实测坐标,也可以对接收机输出的数据进行测量记录。在 DSNP 公司的 KISS 软件中,存在点位、轨迹显示以及放大、漫游和缩小等功能。在电力线路 定线测量中,根据具体要求来输出相应格式的文件文本。 2 工程实例及数据分析 2.1 工程概况 该 500 kV 送电工程,全长 180 km,地势大部分是 75 m-100 m 的丘陵。由于小山上密布着 灌木丛,所以通视情况不好,运用常规全站仪器存在精度不高等问题。因此在该工程中,定线 测量的完成主要利用了 SCROPIO 6001MK/SK 动态 GPS 接收机等设备。 2.2 作业的原则与特点 对于输送电力线路而言,最重要的原则就是保证电力线路在两个转角点之间是直线的。在 依据具体地形和地物状况的基础上,同时采纳了平断面测量的标准,两两距离通常控制在 100 m-300 m。按照电力规范关于相邻直线的规定,平面定位在精度上不得存在超过 3 m 的误差。 该线路已经使用了 GPS 静态测量技术,对各个主导线点的坐标进行了精确测量。不过因 为 DGPS 系统不能顺利传送数据,本文在参考点上进行了延伸。在具体放样中,对 RTK 放样 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 结果精确度的影响因素较多,比如基准站点为精度、模糊度解算误差,坐标系转换误差、GPS 天线中的误差等等。所以在实际作业中,同一转角转的差距不能超过 15 m,否则应当对粗差 进行检查。这种情况下,把前一个基准站所测量得出的转角桩的坐标用作前一个转角段的坐 标。对于后一个基准站,同样按此方法将转角转桩的坐标当做后一个的坐标,在此基础上就能 够确保各个转角段之间的直线性。另外,该线路由于丘陵地带而存在显著的异常高程,无法实 施水准连续测量。所以,借助于邻近主导线点之间的高度差,并且结合 DGPS RTK 测量的地 面高差,从而计算出他们的异常高程。然后,计算出直线桩和第一个主导线点的距离以及该距 离在相邻线点距离的比重,最后配比到 GPS 的大地高差中来解决上述问题。 2.3 定位结果的比较分析 该电力线路的累距为 0 到 44.032241 km 左右,直线桩有 228 个,偏角桩有 46

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