网络RTK在和田电网普查中的应用分析

舒斌臣 董文明 刘思情 黄鹤 王云凯

[摘要]随着测量技术不断发展，一种全新的测量技术RTK（Real-TimeKinematic），也就是我们通常所说的载波相位差分技术应用在在电网普查中。它的出现不仅使得测量的更加的简便，而且使测量的精度也更加的准确。

[关键词]RTK技术 工程测量 处理方法

[中图分类号] U665.12 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-243-2

RTK是一种具有实时和动态特征的三维坐标定位技术，如今已经广泛以用于电网普查中。在测量精度方面他可以定位20千米以内的坐标并且精度可以达到厘米。它很好的融合了GPS定位技术与数据传输两者的优势，并且实现了互补，弥补了GPS作为单一的静态观测在实际运用中的时间长、效率低以及无法实时的进行对数据的测绘和放样的一系列问题。

1RTK技术的基本组成及其原理

网络RTK的工作方式主要由GPS接收设备、数据传输系统和软件系统三个部分组成。在我们日常使用过程中通常我们会习惯性的将它划分为基准站、流动站和中继站。其中基准站主要包括基准站GPS接收机和基准站电台两个部分；流动站主要有流动站电台、流动站GPS接收机和电子手簿三个部分；中继站一般是外设的电台，主要用于扩展作业的范围。

它的主要工作原理是通过GPS定位系统接收、通过串口发射基准站观测的伪距和载波相位观测值并且通过基准站台将这些数据发射出去，这些数据被流动站电台接收并通过电子手簿将这些数据显示出来。流动站接收机跟踪GPS卫星信号，同时接收基准站的数据，利用OTF计算方法算出载波相位的一周模糊度，再利用相对定位模型得出所在点相对于基准站的坐标和精度指标。

2实时动态差分GPS的操作程序和实施方法

2.1收集测区的控制点资料

工程进入测区前，要做好准备工作，收集测区控制点的详细资料，主要包括三点。第一，控制点的坐标、经纬度、等级、中央子午线和坐标系；第二，控制点的所属性，是属于常规控制网还是GPS控制网；第三，控制点的地形和位置是否合适，能不能作为GPS的参考站。

2.2计算定测区转换参数

网络RTK的测量要在WGS-84的坐标系中进行操作，测量工程要在当地坐标或者我国北京54坐标进行操作，对于需要转换的坐标，要满足以下条件：测量工程要有3个以上的大地点分别有WGS-84地心坐标系、北京54坐标或者是当地坐标。

2.3参考点的选定和建立

参考点位置的选择和建立是动态GPS成功操作的重要步骤之一，参考点的位置选择和建立要满足以下4个条件，缺一不可。

第一，参考点必须要有准确的已知坐标。

第二，参考点的地势要高，地形平坦同时交通要发达。

第三，参考点的四周不能有干扰GPS信号的干扰物，例如高压线、移动信号塔、电视台等干扰源都要远离，以确保数据的正常接收和发送。

第四，参考点的地形要平坦，土壤要结实，不会因为一些自然原因等坍塌等。

在确定好参考点后，可以利用GPS布网进行测定。测定后，结果如果满足了精度要求后，将基准站GPS建立在原来的控制点上，利用流动站GPS传回坐标。

2.4工程项目内业设计和参数设置

工程项目的设计以及参数的设置可以借助先进的软件技术，按照要求输入参数。主要参数要求有：当地坐标系的参数、长半轴和离心率；测区的西南角和东北角的经度和纬度；放样点的设计坐标；测区坐标系的参数转换。

2.5野外作业

在野外进行实际操作时，首先要将基准站的GPS接收机设立在参考点上，然后打开接收机，将PCMCIA卡上设置好的参数录入GPS接收机，输入精确的参考点北京54坐标和天线基准站GPS接收机，将北京54坐标参数转化为WGS-84的坐标参数，接收所有的GPS信号，再利用数据发射电台发送测区的坐标、观测值、卫星跟踪以及接收机的工作状态。最后流动站的接收机跟踪GPS的卫星信号，获得基准站的各项数据，通过科学处理后得出流动站的三维WGS-84坐标，将三维坐标数据与基准站相同的坐标进行参数转换，将WGS-84转换为北京54坐标，同时将坐标数据显示在手控器上。

2.6内业数据处理

GPSRTK数据的处理要相对简单容易。在野外测量中，记录好实际测量出来的坐标数据，通过转换软件获得需要的数据和坐标参数。目前做的较好的软件公司中海达公司的V9RTK，同时该公司的ZNetCaster软件，能够标出点位、轨迹同时能够放大、缩小点位。在实际测量时，根据不同的工程要求，输出不同格式的坐标文件。

3工程实例

在进行工程的测量工作时，要完成三个方面的测量，分别是定线、平断测量以及定位测量。定线测量要求比较高，要求根据设计左边定出转角点，确定好设计线路，根据实际地形地势设置直线桩和平断而测量需要的方向桩。

3.1工程概况

和田地处新疆维吾尔自治区的最南端，是重要的商业中心，占地24.78万平方公里，气候干燥。和田电网不仅要为和田地区的七县一市提供输电服务同时还要承担部分的发电任务。和田电网以220千伏为核心，东至310公里外的民丰县，西至180公里外的皮山县，东西共延绵500多公里。和田电网主要以110千伏和35千伏的电压等级的输电、配电网架，已经全面覆盖了和田地区的七县一市。和田电网共有一座220千伏的变电站，11座110千伏变电站和50座35千伏降压变电站。和田电网220千伏的输电线路共计286.278公里，110千伏的输电线路共计937.577公里以及1298.13公里的35千伏输电线路。

3.2作业的原则与特点

输电线路的施工过程中要保证线路在两个转角点之间呈直线状态。两个转角桩之间的合理距离为2-15千米，直线桩的设置要综合考虑实际的地形地貌、地物状况以及平断而测量的要求，两个直线桩的合理距离为80米到300米之间。根据我国对电力的规定，以相邻的两个直线桩中心为基准延伸出去，其偏离直线方向的角度不大于180°，同时，平面定位的精度应优于正负3厘米，如果地形特殊，精度要优于正负5厘米。

和田电网的测量工作中采用GPS静态测量的技术，输电线路沿线设立了主导线点，同时测量出每个主导线点的精确坐标数据，给定线测量带来了巨大的优势，方便基准站的设立。但是和田地区的地形复杂，主导线之间的距离过长，动态GPS系统的数据在传递过程中容易发生错误和丢失，因此在主导线之间进行加密操作。

在进行直线桩的放样工作时，将基准站的接收机设立在输电线路的主导线点上，流动站的接收机向转角点两侧的输电线路根据设计好的方位角和实际地形来进行直线桩的放样工作。

GPS流动站的精度有着相对独立的特点，每个转角段都要设立一个固定的基准站进行测量，防止起算坐标的误差导致转角段的偏离。

直线桩要求一组三个点，并且两两通视，以保证平断而测量和后续的定位及施工测量中部分桩位遭到破坏后，还能较好的重新设立桩位，与此同时，还能够较好的利用全站仪对GPS点位进行现场的检查和监督。如果实际地形特殊，不能够保证直线桩两两通视，可以另外設立偏角桩，来保证恢复桩位和检查的完成。全站仪在进行现场检查时需要检查三点之间的相对关系，不需要进行全线测量。

在桩位的实际放样过程中，RTK放样结果精度会受到多重因素的影响，包括基准站点位的精度误差，模糊度计算的误差，动态基线计算的误差，坐标系统转换时产生的误差，GPS天线的对中误差等等。在实际操作时，两个基准站放样测出的转角桩可能会有一定的偏差，可以利用前一个基准站测得的转角坐标作为前一个转角段的坐标；后面的基准站测得转角桩坐标作为下一个转角段的坐标，以减少各转角段的直线偏差。

和田电网的输电线路跨越的地区地形较为复杂，同时地势差异较大，难以进行直线桩的水准联测。在进行直线桩的水准测量时，可以利用相邻主导线点间的正常高高差以及DGP-RTK测出大地高差算出高程异常，然后在根据直线桩与第一主导线点的距离与相邻主导线点间的距离的比例，算出GPS的大地高差。

4结论

网络RTK是目前较为精准、技术含量较高的测量方式，同时随着OTF技术的日趋成熟，网络RTK作为专业测量手段，越来越受欢迎。网络RTK测量方式拥有一下几点优势：第一，测量精度高，操作方便，可以提供三维坐标，同时还能够实时提供核实后的成果资料；第二，相比常规的测量方式，RTK不会产生误差累计，具有远距离传递三维坐标的特点；第三，地形地势复杂的地区，RTK定线可以减少转交数量，加快选线的速度，提高了测量的效率同时减少了资金的投入；第四，减少参考的设置，避免多次转站，保证了数据的精确性，提高工作效率。

参考文献

[1]甘田.浅谈电力管线普查中的测绘技术.城市建设理论研究，2012年第6期.

[2]张其，熊志平，庾灵平.析网络RTK在地籍测量中的应用.城市建设理论研究，2012年第4期.