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卫星全球定位系统GPS 是"授时与测距导航系统/ 全球定位系统" (Navigation System - Timingand Ranging/ Global Positioning System - NAVSTAR/GPS) 的简称, 这是一种利用接收GPS 卫星信号实现授时、导航与测地的高新技术。它具有全天候、观测操作简便、布点自由、观测与数据处理自动化程度高, 同时提供三维坐标、定位精度高等特点。RTK 的出现,是GPS 定位技术的又一次重大突破,这使线路航测大规模落实路径测量和实时动态放位测量变为现实。RKT GPS 应用于杆塔放位时,那些依靠体力才能完成的串通直线及定线测量、桩间距离与高差测量等数道工序都可取消,实现了一步法放样定位测量。不仅简化了工序,又节省了大量的人力、物力,总工效提高了2～3 倍。另外,由于取消定线测量,就避免部分地物的拆除和大量树林的砍伐,保持了生态平衡,取得了良好的环境效益。
一、GPS-RTK 的基本原理
同其他各种差分GPS定位技术一样,RT-SKI(Real Time-Static Kinematic PostProcessing Software)依靠来自两个GPS传感器(Sensor)即参考站和流动站(Reference And Rover)的同步观测信息。参考站的传感器必须设置在精确的已知坐标的点位上,因此,参考站能够将自己的已知坐标及接收到的原始数据一起发送到流动站,用于计算流动站的位置,这就意味着参考站的数据传输必须借助于一个无线电调制解调器。同时,流动站接收到的数据也要通过一个无线电调制解调器进行解调。流动站坐标的现场显示及记录均将建立在参考站的已知坐标之上。这种测量方法所获得的基线精度为1cm+ 2ppm右。
二、GPS- RTK 工作要求
(一)GPS- RTK 测量技术要求
首先收集测区的控制点资料,包括控制点的等级、坐标、中央子午线、坐标系控制点的地形和位置环境等。GPS-RTK 测量是在WGS-84 坐标系中进行的, 而电力线路测量定位是在当地坐标或我国的北京54 或西安80 坐标系上进行的,这之间存在坐标转换的问题。WGS-84 坐标系与1954 年北京坐标系、1980西安坐标系或地方独立坐标系求转换参数的参考点应采用3 点以上的两套坐标系成果,所选参考点应分布均匀,且能控制整个测区,不得外推。
(二)基准站的点位及观测技术要求
1、GPS-RTK 基准站宜选择在等级控制点上, 也可以选择在测区中心区域临时固定点上。
2、用电台进行数据传输时, 基准站宜选择在测区相对较高的位置。
3、用移动通信进行数据传输时,基准站必须选择在测区有移动通信接收信号的位置。
4、选择需用作转换参数参考点的建筑物上的控制点,宜选择埋设在地基不易沉降的稳定建筑物上。
(三)流动站的点位及观测技术要求
1、GPS-RTK 流动站观测时可采用2 米对中杆对中、整平,每次观测历元数应≥10 个。
2、GPS-RTK 流动站不宜在隐蔽地带、成片水域和强电磁波干扰源附近观测。
3、GPS-RTK 流动站有效观测卫星数≥5 个,PDOP 值 ≤6。
三、RTK 在线路测量中的实施
(一)定线测量
关于定线测量指的是精确测定线路中心线的起点、转角点和终点间各线段工作。采用GPS 定线不需要点与点之间通视,而且RTK 能实时动态显示当前的位置,所以施测过程中非常容易控制线路的走向以及其他构筑物的几何关系。
(二)断面测量
断面测量的定义是指因地形起伏特征变化点的高度和距离而测出沿线路中心线及两边线方向或线路垂直方向;沿线路中心线施测各点地形变化状态,称为纵断面测量;沿线路中心的垂直方向施测各点地形变化状态,称为横断面测量。输电线路的断面测量中,可以用RTK 快速测定断面,主要测定地物、地貌特征点的里程和高程,对于精度的要求不是很高,关键是要测定各特征点与输电线路导线间的相对距离。对RTK 断面测量时,可以直接采集特征的坐标,也可以直接利用数据采集功能,然后在内业數据处理中,输出断面图;可以利用RTK数据处理软件中断面测量功能模块进行断面测量。
(三)杆塔定位测量
杆塔定位测量的定义是指根据线路设计人员在线路平断面图上设计线路杆塔位置测设到已经选定的线路中心线上,并钉立杆塔位中心桩作为标志的工作。
(四)杆塔施工测量
在输电线路施工中,应要进行塔位复测,万一遇到线路中心桩丢失的情况,还需要通过测量来恢复。应用RTK 技术,将使这方面的工作快速、高效。
三RTK 在实施时应注意的问题
(一)实时动态RTKNI 量时选用的椭球基本参数(主要几何和物理常数)必须在同一工程各个阶段保持一致。
(二)基准站应选择在地势开阔和地面植被稀少,交通方便,靠近放样的网点或转角桩上。基准站应以快速静态或静态作业模式测定坐标和高程。
(三)基准站发射天线安装时,尽量避开其他无线电干扰源的干扰(如高压线、通信、电视转播塔、对讲机的发射使用)和强反射源的干扰。流动站在精确放样数据和采集数据时,应停止对讲机的使用。
(四)进行RTK 测量,同步观测卫星数不少于5 颗,显示的坐标和高程精度指标应在€?0mm 范围内。放样塔位桩坐标值宜事先输入接收机控制器(电子手薄)中并认真校对。当放样显示的坐标值与输入值差值在€?0mm 以内时,即可确定塔位桩,并应记录实测数据、桩号和仪器高。
参考文献:
[1]架空送电线路测量技术规程,DL/T5146-2001,35kV～220kV[S].
[2]赵庆权,吴长虹.G P S - R T K 技术在送电线路工程中的应用研究[J].科技资讯,2009,(28):97.
[3]周群友.在电力测量中如何应用GPSRTK技术[J].广东科技2010,(8):73.
一、GPS-RTK 的基本原理
同其他各种差分GPS定位技术一样,RT-SKI(Real Time-Static Kinematic PostProcessing Software)依靠来自两个GPS传感器(Sensor)即参考站和流动站(Reference And Rover)的同步观测信息。参考站的传感器必须设置在精确的已知坐标的点位上,因此,参考站能够将自己的已知坐标及接收到的原始数据一起发送到流动站,用于计算流动站的位置,这就意味着参考站的数据传输必须借助于一个无线电调制解调器。同时,流动站接收到的数据也要通过一个无线电调制解调器进行解调。流动站坐标的现场显示及记录均将建立在参考站的已知坐标之上。这种测量方法所获得的基线精度为1cm+ 2ppm右。
二、GPS- RTK 工作要求
(一)GPS- RTK 测量技术要求
首先收集测区的控制点资料,包括控制点的等级、坐标、中央子午线、坐标系控制点的地形和位置环境等。GPS-RTK 测量是在WGS-84 坐标系中进行的, 而电力线路测量定位是在当地坐标或我国的北京54 或西安80 坐标系上进行的,这之间存在坐标转换的问题。WGS-84 坐标系与1954 年北京坐标系、1980西安坐标系或地方独立坐标系求转换参数的参考点应采用3 点以上的两套坐标系成果,所选参考点应分布均匀,且能控制整个测区,不得外推。
(二)基准站的点位及观测技术要求
1、GPS-RTK 基准站宜选择在等级控制点上, 也可以选择在测区中心区域临时固定点上。
2、用电台进行数据传输时, 基准站宜选择在测区相对较高的位置。
3、用移动通信进行数据传输时,基准站必须选择在测区有移动通信接收信号的位置。
4、选择需用作转换参数参考点的建筑物上的控制点,宜选择埋设在地基不易沉降的稳定建筑物上。
(三)流动站的点位及观测技术要求
1、GPS-RTK 流动站观测时可采用2 米对中杆对中、整平,每次观测历元数应≥10 个。
2、GPS-RTK 流动站不宜在隐蔽地带、成片水域和强电磁波干扰源附近观测。
3、GPS-RTK 流动站有效观测卫星数≥5 个,PDOP 值 ≤6。
三、RTK 在线路测量中的实施
(一)定线测量
关于定线测量指的是精确测定线路中心线的起点、转角点和终点间各线段工作。采用GPS 定线不需要点与点之间通视,而且RTK 能实时动态显示当前的位置,所以施测过程中非常容易控制线路的走向以及其他构筑物的几何关系。
(二)断面测量
断面测量的定义是指因地形起伏特征变化点的高度和距离而测出沿线路中心线及两边线方向或线路垂直方向;沿线路中心线施测各点地形变化状态,称为纵断面测量;沿线路中心的垂直方向施测各点地形变化状态,称为横断面测量。输电线路的断面测量中,可以用RTK 快速测定断面,主要测定地物、地貌特征点的里程和高程,对于精度的要求不是很高,关键是要测定各特征点与输电线路导线间的相对距离。对RTK 断面测量时,可以直接采集特征的坐标,也可以直接利用数据采集功能,然后在内业數据处理中,输出断面图;可以利用RTK数据处理软件中断面测量功能模块进行断面测量。
(三)杆塔定位测量
杆塔定位测量的定义是指根据线路设计人员在线路平断面图上设计线路杆塔位置测设到已经选定的线路中心线上,并钉立杆塔位中心桩作为标志的工作。
(四)杆塔施工测量
在输电线路施工中,应要进行塔位复测,万一遇到线路中心桩丢失的情况,还需要通过测量来恢复。应用RTK 技术,将使这方面的工作快速、高效。
三RTK 在实施时应注意的问题
(一)实时动态RTKNI 量时选用的椭球基本参数(主要几何和物理常数)必须在同一工程各个阶段保持一致。
(二)基准站应选择在地势开阔和地面植被稀少,交通方便,靠近放样的网点或转角桩上。基准站应以快速静态或静态作业模式测定坐标和高程。
(三)基准站发射天线安装时,尽量避开其他无线电干扰源的干扰(如高压线、通信、电视转播塔、对讲机的发射使用)和强反射源的干扰。流动站在精确放样数据和采集数据时,应停止对讲机的使用。
(四)进行RTK 测量,同步观测卫星数不少于5 颗,显示的坐标和高程精度指标应在€?0mm 范围内。放样塔位桩坐标值宜事先输入接收机控制器(电子手薄)中并认真校对。当放样显示的坐标值与输入值差值在€?0mm 以内时,即可确定塔位桩,并应记录实测数据、桩号和仪器高。
参考文献:
[1]架空送电线路测量技术规程,DL/T5146-2001,35kV～220kV[S].
[2]赵庆权,吴长虹.G P S - R T K 技术在送电线路工程中的应用研究[J].科技资讯,2009,(28):97.
[3]周群友.在电力测量中如何应用GPSRTK技术[J].广东科技2010,(8):73.