动态GPS在架空送电线路工程测量中的应用与分析

林国技

广西送变电勘察设计有限公司 广西南宁 530031

摘要：文章分析了动态GPS技术在架空送电线路工程测量中的应用，对动态GPS技术的基本模式进行分析，研究动态GPS技术在工程测量领域中的应用优势，最后结合架空送电线路工程实例，对动态GPS技术支持下的工程测量应用要点展开分析，望引起重视。

关键词：工程测量；架空送电线路；动态GPS

在工程测量领域中，GPS技术依托于其在精度、速度、以及全天候服务等方面的优势已经受到测量界的广泛应用，而且应用范围不断拓展与完善。目前，动态GPS技术被广泛应用于架空送电线路工程测量工作中，依托其实时动态测量功能（GPS-RTK技术）的应用，能够快速提供各类测点（例如转角桩、断面点等）的坐标参数，从而为终勘选线定位、断面测量提供可靠的技术支持和准确的测量数据。在常规测量仪器受现场通视条件影响的情况下，应用动态GPS技术能够高精度的放出任何杆塔桩位，定线速度快且精度高，对生态环境破坏减少，加快工程进度，提高外业工作效率均有非常重要的价值。

1 动态GPS技术基本模式

动态GPS技术是指应用基于载波相位观测值的实时动态定位技术。在架空送电线路工程测量中，动态GPS技术所构成测量系统的组成包括GPS接收设备、无线电数据传输系统、以及支持实时动态差分的软件系统这三个部分。应用动态GPS技术实现工程测量的基本原理为：将基准站设置于坐标已知的基准点上，连续接收基准站所覆盖范围内所有可见的GPS信号数据，并将测站坐标及观测数据通过无线电调制解调器（电台）实时地发送给移动站用户，一台或多台移动站接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过移动站电台接收基准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。

2 动态GPS技术应用优势

第一，动态GPS技术的作业效率高。在一般地形条件下，高质量动态GPS设站一次后可完成以基站点为中心，大概6.0km（视电台功率确定）半径范围内的工作区域测量作业，极大程度减少了传统测量技术对控制点数量以及测量仪器的特殊要求。即利用动态GPS技术设站后，仅需要配备1名工作人员即可完成基础性工程测量作业，且支持对坐标系的实时定位，有效降低了工作人员的劳动强度，同时也具有节约外业操作费用，提高外业工作效率的优势。

第二，动态GPS技术的定位精度高，所产生的测量数据安全且可靠，并且消除了传统测量技术下存在的累积误差问题。在动态GPS技术作业半径范围内，工程测量所得到的数据信息以及平面精度可精确至厘米单位。

第三，动态GPS技术的应用降低了作业条件。在动态GPS技术的应用过程当中，对点间通视无客观要求，对林木的砍伐量减少，相较于传统工程测量技术而言，动态GPS技術较少受到通视条件、气候、能见度、以及季节等因素的影响，即便在复杂地形条件下仍能够完成快速、高精度的定位作业。

3 工程实例分析

贵广铁路贺州段两安牵引站外部电源配套工程测量区域位于贺州市辖区内，该工程220kV线路测量包括二个线路工程，分别为220kV 新元～两安牵线路工程、220kV楚越～两安牵线路工程。架空送电线路总长度为54.2km。测区范围内地形条件以丘陵、山地为主，测区速生桉覆盖率很高，现场测量中的通视条件以及交通运输条件较差。分析认为：对该架空送电线路进行工程测量时，采用常规测量仪器与测量方法工期无法满足要求，为了达到预期的勘测工期，采用动态GPS测量方法可以满足该工程的勘测时间。

1）作业方法及其过程

在终勘选线、定线、以及平面、断面测量前，需要根据初步设计中的线路走向方案，以小于电台发射半径作为间隔距离设置的基准站，然后采用动态模式进行测量，并于线路两侧联测各控制点。

因此，在整个作业过程当中，基准站点中卫星信号的接收质量以及基准站与移动站之间数据通信的情况将直接对动态GPS技术的定位精度产生影响。从提高动态GPS定位精度的角度上考虑，对基准站的选点要求为：交通运输方便、靠近路径、视野开阔、地势较高、且尽可能的远离微波站、变电站、高压线、大面积湖泊、以及发射塔的干扰。

2）动态GPS测量作业模式

本工程中应用动态GPS技术进行工程测量主要采取了两种作业模式：第一是基于实地选定前视转角位置，应用两个移动站点对前后转角桩的具体坐标进行测量，然后用测量坐标定义直线，最后由两个移动站对向放样直线桩桩位，并对平面、断面进行测量，其作业模式如下图1所示；第二是在困难地段的工程测量中，首先确定前视方向，然后利用移动站对后视转角桩以及前视方向桩具体坐标进行测量。再应用上述两个坐标的实测值标定直线。最后通过移动站放样得到相应的直线桩，并完成对平面、断面的测量作业，其作业模式如下图2所示。

图1：动态GPS测量作业模式示意图

图2：动态GPS测量作业模式示意图

3）与常规工程测量仪器配合使用

动态GPS技术在应用于工程测量作业中时具有观测时间短、精确度高、以及无需通视等方面的优势，在架空送电线路工程测量、选线放线、以及桩位坐标测量中均有非常确切的应用优势。因此，可将动态GPS技术主要应用于选线、定线测量、桩间距离及桩间高差测量、平面及高程联系测量等工作环节中，同时与其他常规测量仪器相配合，共同完成平面及断面测量、以及交叉跨越测量方面的工作。

4 结束语

综合上述分析，在架空送电线路工程测量中应用动态GPS技术的综合优势确切，现场快速提供测点坐标可以协助终勘选线工作的开展，利用动态GPS测量所得到的数据结果能够为架空送电线路敷设路径方案的合理优化提供必要依据，在缩短线路长度的同时兼顾节约工程项目投资的效果。并且，动态GPS技术下所提供的工程测量作业方式对各种工况均有良好的适应性，且所提供数据中剔除了误差累积，故而工作人员能够直接应用动态GPS技术下的关键数据准确推算线路沿线的全部转角、档距、高差、塔位地方坐标等，外业工作效率可靠。

参考文献：

[1] 黄身忠.关于架空送电线路航测外控的报告——漳州紫荆～平和220KV线路[J].中国新技术新产品，2009，（10）：121-122.

[2] 李忠峰，陈亚明.RTK GPS技术在架空送电线路工程中直线放样精度的研究[C].//2007全国测绘科技信息交流会暨信息网创建30周年庆典论文汇编.2007：485-487.

[3] 雷伟刚，陈尚东.基于编码的全站仪架空送电线路平断面测量系统设计[C].//广东省测绘学会第九次会员代表大会暨学术交流会论文集.2010：201-204.

[4] 阳贤仁，龚智翔."坐标解析法"在送电线路工程中计算电力线悬高的新用法[J].电力勘测设计，2007，（3）：33-36

[5] 雷伟刚.基于编码的GPS RTK架空送电线路平断面测量系统设计[J].测绘通报，2010，（1）：45-48.