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[摘 要]GPS（全球定位系统）是现在应用最广泛的卫星导航和定位系统，该系统是目前发展速度最快、适用范围最广的定位系统。现在GPS的应用已经不仅仅局限于定位，电力行业将其应用于送电线路的测量工作中，取得了良好的效果。在电力线路勘察设计中，利用GPS系统对架空送电线路进行测量能够大大降低外业工作量，且测量结果比利用传统仪器测量精度更高，其本身丰富的功能几乎能够全面满足工程要求。
[关键词]全球定位系统；线路测量；应用
中图分类号：TN958.98；TM75 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0386-01
随着社会科技水平不断提高，电子集成技术的发展，系统化的定位系统的形成，功能的多样性支持，这些都有效地提高了GPS的应用范围，同时也为架空送电线路的测量工作带来了便利，大大提高了工程的整体工作效率，节约了工程成本。
1 GPS概述
GPS是全球定位系统的简称，主要有三个部分组成，包括地面监控系统、空间系统和用户基站。24颗卫星在空中形成空间系统，这些卫星位于6个不同的轨道面上，4颗卫星控制每个轨道面上的情况收集。这样的设置方法可以确保在地球上的每一个地点都可以由4颗以上卫星来确定所在位置，保证了位置的准确性。GPS卫星上都安装有小型处理器和超高精度的原子钟，这样可以保证卫星能够快速处理地面基站发来的请求信息，然后将处理完成之后的位置信息发送给用户基站。
2 GPS RTK测量
2.1 GPS RTK技术的应用
RTK是GPS应用中的最新技术，它是实时载波相位测量的简称。利用RTK测量有如下优点： ①具有GPS测量的所共有的特点，如全球适用，不受气候、时间影响，不需通视。②可实时获得具有厘米级精度的点位坐标。以往都是通过后处理来获得厘米级的点位坐标，实时处理大大提高了作业效率，并且保证了数据的质量，同时扩大了GPS的应用领域。③可以在运动中连续高精度采样。采用RTK进行测量时，能够实时知道测量点位的精度，一旦精度满足要求即可采点记录在手簿，大大提高了作业效率。采用RTK测量时，仅需一个人使用仪器在要测的地方呆一到两分钟，并同时在手簿上输入该点的特征编码，通过手簿看点位精度满足要求后，即可以采点记录。把整个工程测量完成后回到室内，由专业的软件就可以将外业测量成果转化为生成不同格式的文本文件，供内业设计用。
2.2 GPS RTK技术的基本原理
GPS RTK测量需要两台或两台以上GPS接收机。这些GPS接收机同时工作，指定其中一台作为基准站，其余的接收机作为流动站。基准站、流动站接收机同时工作，采集当前位置的原始数据信息，流动站通过电台接收由基准站发来的GPS原始数据信息，再经由串口转到流动站接收机。流动站接收机自动处理来自流动站和基准站的原始数据信息，经过计算得出流动站当前位置的坐标，其精度可以达到厘米级。这就是RTK系统中流动站接收机的工作原理。
3 GPS RTK的工作步骤
3.1 收集测区的测量资料
每一个测量工程进入测区工作前，首先要收集测区所在地的地形图及测区控制点资料，包括控制点平面坐标系、高程系、中央子午线、几度带坐标等数据。
3.2 布设测量控制网
在进行电力线路勘察测量时，一般要求每两个相邻控制点之间的距离不超过5km。如线路较长，两个相邻控制点之间的距离超过5km，则必须在线路沿线布设测量控制网，以保证整个工程的测量成果精度符合要求。
3.3 坐标转换
开始测量时，先用RTK测量3个已知控制点的WGS-84坐标，在RTK手簿输入所测的已知点的当地坐标，然后利用RTK手簿软件进行坐标转换。确认测量无误，坐标转换正确后，即可开始线路测量工作。
3.4 利用GPS RTK进行线路测量
使用RTK的点测量、直线放样功能进行电力线路测量。在流动站有4颗以上同步卫星及较好的图形强度参数的情况下，即可进行测量并保证测量的精度。同一点位的测量或放样，所显示的坐标及高程精度指标应不超过0.02m，极限不超过0.05m。在电力线路勘测定线测量时，一般采用以下两种方法进行。
（1）两点定线测量
先实地打桩定出勘察好的一个直线耐张段的起点和终点，并用RTK测量出其坐标，然后利用RTK手簿的直线放样功能，输入所测得的两点坐标放样出该直线。移动RTK流动站，在手簿的指引下顺线路方向，根据地形地貌情况测量出线路的纵断面图。在需要定桩的地方打桩，并测量出桩位坐标。
（2）单点加方向定线测量
先实地打桩定出勘察好的一个直线耐张段的起点，并用RTK测量出其坐标。在现场勘测好的线路方向上测量出一个方向点的坐标，然后用RTK手簿的直线放样功能，输入所测得的两点坐标放样出该直线。移动RTK流动站，在手簿的指引下顺线路方向，根据地形地貌情况依次测量出线路的纵断面图。
测量完一个直线段后，用同样的方法测量下一直线段，依次类推测量。对线路边线经过的危险点、风偏点应该加测断面数据；对重要交叉跨越点，应先打桩进行点位测量，然后用全站仪配合测量该点交叉跨越数据。整个工程测量完成后，回到室内，利用相关软件把测量成果转换成需要的格式文本文件，经过内业处理后最终生成该线路工程的平面图、断面图等，供设计人员设计使用。
3.5 复测与校核
在线路勘察设计测量中，当测量线路较长，需要移动RTK基准站时，必须进行点位复测与校核。其方法是，在移动基准站到新位置并重新架设好基准站后，用RTK移动站测量一个本工程已测的点，然后利用手簿的点校核功能进行点位校正，校正后再用点放样功能测量两个已测过的点，确认误差在允许范围内后，方可进行下一部测量工作。
4 GPS RTK应用于电力线路测量的优势
利用GPS RTK进行电力线路测量不但能节省时间，而且可以大幅度的提升工作效率，一个点位不超过两分钟即可测量完成，相比于传统的测量工作，效率十分明显。如果出现转角桩人为丢失的情况下，传统方法需要对前后诸多环节进行检查，而利用RTK进行测量时省去了大量的步骤，几乎与普通定点工作完全相同，没有额外的工作量。
GPS RTK设备上提供的导航功能可以使测量人员快速通过控制器的显示寻找到杆塔的详细信息，突破了传统的盲目寻找方式。RTK测量不受天气情况的影响，也不受白天夜晚的影响，几乎所有条件下都可以进行准确的定位。GPS软件内本身就设置了详细内业处理分析程序，在实地测量时能够快速地对所得数据的正确性进行全面分析和校正，大大提高了工程测量的工作效率，相比利用传统的利用经纬仪、全站仪进行线路测量取得了质的飞跃。
5 结束语
通过上述分析可知，GPS测量技术应用于电力线路勘察设计，极大地提高了线路测量的工作效率，也提高了经济效益。随着GPS技术的不断发展，各种新的功能不断加入，其应用范围必然会越来越广，生产效率越来越高，误差范围越来越小。
参考文献
[1] 丁保民，刘峻山，王洪英.GPS在送电线路测量中的应用[J].电力建设.2002（04）：31-34
[2] 王吉印妮娜.对GPS在送电线路测量中的应用探究[J].水利水电.2013（182）：103-103
[3] 孙学文，陈龙.GPS技术在架空送电线路测量中的应用及质量控制的初探[J].科技创业月刊.2009（12）：172-173
[4] 谢任林.GPS结合全站仪在架空送电线路测量中的应用[J].沿海企业与科技.2009（10）：173-175
[关键词]全球定位系统；线路测量；应用
中图分类号：TN958.98；TM75 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0386-01
随着社会科技水平不断提高，电子集成技术的发展，系统化的定位系统的形成，功能的多样性支持，这些都有效地提高了GPS的应用范围，同时也为架空送电线路的测量工作带来了便利，大大提高了工程的整体工作效率，节约了工程成本。
1 GPS概述
GPS是全球定位系统的简称，主要有三个部分组成，包括地面监控系统、空间系统和用户基站。24颗卫星在空中形成空间系统，这些卫星位于6个不同的轨道面上，4颗卫星控制每个轨道面上的情况收集。这样的设置方法可以确保在地球上的每一个地点都可以由4颗以上卫星来确定所在位置，保证了位置的准确性。GPS卫星上都安装有小型处理器和超高精度的原子钟，这样可以保证卫星能够快速处理地面基站发来的请求信息，然后将处理完成之后的位置信息发送给用户基站。
2 GPS RTK测量
2.1 GPS RTK技术的应用
RTK是GPS应用中的最新技术，它是实时载波相位测量的简称。利用RTK测量有如下优点： ①具有GPS测量的所共有的特点，如全球适用，不受气候、时间影响，不需通视。②可实时获得具有厘米级精度的点位坐标。以往都是通过后处理来获得厘米级的点位坐标，实时处理大大提高了作业效率，并且保证了数据的质量，同时扩大了GPS的应用领域。③可以在运动中连续高精度采样。采用RTK进行测量时，能够实时知道测量点位的精度，一旦精度满足要求即可采点记录在手簿，大大提高了作业效率。采用RTK测量时，仅需一个人使用仪器在要测的地方呆一到两分钟，并同时在手簿上输入该点的特征编码，通过手簿看点位精度满足要求后，即可以采点记录。把整个工程测量完成后回到室内，由专业的软件就可以将外业测量成果转化为生成不同格式的文本文件，供内业设计用。
2.2 GPS RTK技术的基本原理
GPS RTK测量需要两台或两台以上GPS接收机。这些GPS接收机同时工作，指定其中一台作为基准站，其余的接收机作为流动站。基准站、流动站接收机同时工作，采集当前位置的原始数据信息，流动站通过电台接收由基准站发来的GPS原始数据信息，再经由串口转到流动站接收机。流动站接收机自动处理来自流动站和基准站的原始数据信息，经过计算得出流动站当前位置的坐标，其精度可以达到厘米级。这就是RTK系统中流动站接收机的工作原理。
3 GPS RTK的工作步骤
3.1 收集测区的测量资料
每一个测量工程进入测区工作前，首先要收集测区所在地的地形图及测区控制点资料，包括控制点平面坐标系、高程系、中央子午线、几度带坐标等数据。
3.2 布设测量控制网
在进行电力线路勘察测量时，一般要求每两个相邻控制点之间的距离不超过5km。如线路较长，两个相邻控制点之间的距离超过5km，则必须在线路沿线布设测量控制网，以保证整个工程的测量成果精度符合要求。
3.3 坐标转换
开始测量时，先用RTK测量3个已知控制点的WGS-84坐标，在RTK手簿输入所测的已知点的当地坐标，然后利用RTK手簿软件进行坐标转换。确认测量无误，坐标转换正确后，即可开始线路测量工作。
3.4 利用GPS RTK进行线路测量
使用RTK的点测量、直线放样功能进行电力线路测量。在流动站有4颗以上同步卫星及较好的图形强度参数的情况下，即可进行测量并保证测量的精度。同一点位的测量或放样，所显示的坐标及高程精度指标应不超过0.02m，极限不超过0.05m。在电力线路勘测定线测量时，一般采用以下两种方法进行。
（1）两点定线测量
先实地打桩定出勘察好的一个直线耐张段的起点和终点，并用RTK测量出其坐标，然后利用RTK手簿的直线放样功能，输入所测得的两点坐标放样出该直线。移动RTK流动站，在手簿的指引下顺线路方向，根据地形地貌情况测量出线路的纵断面图。在需要定桩的地方打桩，并测量出桩位坐标。
（2）单点加方向定线测量
先实地打桩定出勘察好的一个直线耐张段的起点，并用RTK测量出其坐标。在现场勘测好的线路方向上测量出一个方向点的坐标，然后用RTK手簿的直线放样功能，输入所测得的两点坐标放样出该直线。移动RTK流动站，在手簿的指引下顺线路方向，根据地形地貌情况依次测量出线路的纵断面图。
测量完一个直线段后，用同样的方法测量下一直线段，依次类推测量。对线路边线经过的危险点、风偏点应该加测断面数据；对重要交叉跨越点，应先打桩进行点位测量，然后用全站仪配合测量该点交叉跨越数据。整个工程测量完成后，回到室内，利用相关软件把测量成果转换成需要的格式文本文件，经过内业处理后最终生成该线路工程的平面图、断面图等，供设计人员设计使用。
3.5 复测与校核
在线路勘察设计测量中，当测量线路较长，需要移动RTK基准站时，必须进行点位复测与校核。其方法是，在移动基准站到新位置并重新架设好基准站后，用RTK移动站测量一个本工程已测的点，然后利用手簿的点校核功能进行点位校正，校正后再用点放样功能测量两个已测过的点，确认误差在允许范围内后，方可进行下一部测量工作。
4 GPS RTK应用于电力线路测量的优势
利用GPS RTK进行电力线路测量不但能节省时间，而且可以大幅度的提升工作效率，一个点位不超过两分钟即可测量完成，相比于传统的测量工作，效率十分明显。如果出现转角桩人为丢失的情况下，传统方法需要对前后诸多环节进行检查，而利用RTK进行测量时省去了大量的步骤，几乎与普通定点工作完全相同，没有额外的工作量。
GPS RTK设备上提供的导航功能可以使测量人员快速通过控制器的显示寻找到杆塔的详细信息，突破了传统的盲目寻找方式。RTK测量不受天气情况的影响，也不受白天夜晚的影响，几乎所有条件下都可以进行准确的定位。GPS软件内本身就设置了详细内业处理分析程序，在实地测量时能够快速地对所得数据的正确性进行全面分析和校正，大大提高了工程测量的工作效率，相比利用传统的利用经纬仪、全站仪进行线路测量取得了质的飞跃。
5 结束语
通过上述分析可知，GPS测量技术应用于电力线路勘察设计，极大地提高了线路测量的工作效率，也提高了经济效益。随着GPS技术的不断发展，各种新的功能不断加入，其应用范围必然会越来越广，生产效率越来越高，误差范围越来越小。
参考文献
[1] 丁保民，刘峻山，王洪英.GPS在送电线路测量中的应用[J].电力建设.2002（04）：31-34
[2] 王吉印妮娜.对GPS在送电线路测量中的应用探究[J].水利水电.2013（182）：103-103
[3] 孙学文，陈龙.GPS技术在架空送电线路测量中的应用及质量控制的初探[J].科技创业月刊.2009（12）：172-173
[4] 谢任林.GPS结合全站仪在架空送电线路测量中的应用[J].沿海企业与科技.2009（10）：173-175