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[摘要]:GPS系统是一种具有海陆空全方位、实时三维导航与定位功能的新一带卫星导航与定位系统。通俗地说,GPS系统就是利用卫星,在全球范围内适时进行导航、定位,本文主要介绍了GPS在输电线路勘测中的应用。
[关键词]:GPS 输电线路 勘测
中图分类号:S29 文献标识码:S 文章编号:1009-914X(2012)26- 0596 -01
1引言
GPS测量定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,这套技术能够及时地提供测站点在所指定坐标系中的三维立体定位数据,并达到厘米级的精度。GPS测量定位技术作为一种前沿的测量工艺,可以大大节省测量工作中时间,提高工作效率。在输电线路勘测中,GPS技术更是以其优越的性能,发挥着其日益重要的作用。
2 GPS的优势及应用
2.1 GPS运用在输电线路勘测中的优势
运用GPS系统进行定位测量,可以不受外界条件的限制,无论白天晚上、雨天雾天都可以进行测量;而且通过图形放样的功能,可以非常简单的就把点位确定下来,不必再像过去那样盲目的需找目标;
其次,通过GPS来测量,还可以带来较好的经济效益,因为在测量过程中,流动站不需要与基准站通视,所以许多高的、妨碍视线的障碍物也不需要砍伐、移除,这样一来就在很大程度上减少了砍伐的费用。此外,一些高大的构筑物、建筑物也不会成为施工测量的阻碍,而且还可以根据需要,及时地进行复测分坑,保证施工顺利进行,从而进一步提高经济效益。
另外在有些用常规方法测量不方便的地方,用GPS来定位,2分钟即可测完,节省时间的同时还能减少测量人员的投入;在一些转角桩丢失,或者一些终端塔杆位桩丢失的情况下,补桩的工作也同样很简单,不用再采用交角来测量。
同时,GPS的测量还有很强的内业处理功能。通过GPS的外业测量后,测量人员可以很方便地对测量数据进行分析和整理,同时还可以检测测量的质量和及时发现问题,这种作用对传统测量方法来说,是绝对办不到的。
2.2 GPS在输电线路勘测中的应用
航空摄影测量和工测是输电线路的勘测的两个重要组成部分,而GPS静态测量是整个勘测过程中的一种重要的方法。即用来对整条输电线路、周围的控制点的布设进行观测,以及控制观测对象的高程和平面位置。
应用GPS来测量输电线路,首先就是在航空拍摄范围内选择合适的点作为航空摄影测量的控制点。选择控制点时,我们要参照航片,尽量选择地势较为平坦,好用肉眼判别的点,这样可以使相片的匹配更加方便、简单;同时,我们还要考虑交通情况,比如有时我们需要采取其他的测量方式来进行验证,需要到达该点进行实地勘测,所以要考虑测量人员能否通过道路或什么方式容易的到达该点。所以,为了更好地进行线路勘测,我们需要注意不论航带的长短,我们都要确保一个航带上至少有三个控制点,因为一条输电线路会有多个航带,每个航带又会由多张航空照片构成,我们要确保他们拼接时能精确地吻合,需要这些基准点。
2.3现场定位测量
GPS现场定位测量分为设计部门提供和不提供相关测量数据两种情况。当设计部门提供方向桩、杆位桩等的坐标和高程等相关测量数据时,首先要按照流程图的要求,利用GPS软件,在测量控制器(计算机)上建一个新项目,将所给点位坐标按顺序输入计算机,然后确定所给坐标与世界大地坐标系WGS-84的关系;如采用的坐标系不同,还需要进行“点校正”来使坐标系统达到统一。在上述工作进行完后,就要选取点来设立基准站。一般在不超出15公里的测量范围,基准站都设在测量段中心位置的方向桩上。方向桩作为基准点,是野外实测定位勘测时的依据,实际中都是据此修正杆塔中心桩位的。为了减少误差、提高精度,一般都会在放样前,做一个“点校正”或先到几个已知方向桩上检验一下精度,因为已知桩位也可能存在误差。
GPS的测量初始化功能,可以使基线处理器逆算两点,从而获得初始化的向量,这样可以为动态测量获得最佳效果。测量结束后,将测量结果导出到计算机上,按要求检查测量数据,对GPS基线、网平差处理、用时间线查看的原始GPS数据进行认真核对,在不断的核对、复测后,直到符合测量误差要求为止。
当设计部门不提供相应的测量数据时,应按照GPS测量范围的要求,将所测线路进行分段,然后在每一段上找4个方向桩(或杆位桩)作为参考点;与提供测量数据时一样,将基准站放到方向桩上并且测出这个点的坐标;然后用流动站的方法,连测另外的三个参考点,并把直线确定在测量控制器上,然后逐个的将方向桩、杆位桩的坐标,按断面图上跟基准站的距离关系,输入测量控制器中,这样就可以开始放样定位工作了。 如过转角桩的数据丢失,可以在第一段定位时,先将桩位补上;在假定桩位正确的情况下,测量第二段直至最后复核此转角桩,如果超出误差允许范围,则需要将两直线进行交角来确定。
2.4使用GPS进行输电线路勘测时的注意事项
基准站位置的选择,为了避免其周围磁场对GPS卫星信号的干扰,首先应选择远离大功率无线电发射台和高压输电线的地方,此外为了避免增强多路径效应,附近也不应该有大面积水。其次,应用GPS来进行测量,其观测站应安置在视场开阔,并且易于安置接收设备的地方。并且,视场内周围障碍物的高度角,为了减弱对流层折射,一般应大于10°~15°。另外,选择在交通方便的地方,这样也便于用其它测量手段联测和扩展。
另外,观测卫星的几何分布,也会对GPS的精度有重要的影响,所以测量时应编制GPS卫星可见性图以选择最佳的观测时间。当测量天线安置完成后,测量人员应在各观测时段的前后,分别量测一次天线的高度,量测之差不超过3mm,这时方可并取平均值作为天线的高度来使用。还需要注意的是,在雷雨季节,GPS接收机的天线要注意防雷接地。
最后是开始测量时的注意事项,在接通電源,启动GPS接收机之前,首先应确认外接电源、电缆及天线等连接无误。开机后,只有在GPS接收机的仪表数据显示正常时,才能进行自测试和输入有关的信息。观测过程中,GPS接收机不可以关闭后又重新启动,也不准改变天线的高度。
与一般测量方法一样,当一个观测站的全部预定测量项目,都已经按规定完成,且记录与资料均完整,只有经检查复核无误后,才可以迁到下一站继续观测。
3结语
GPS技术的应用,使得输电线路勘测的效率大大提高,而且可以减少勘测人员的数量和工作量。此外,在环保方面,减少了对树木等常规测量障碍物的拆除和砍伐,保护了森林树木。现如今,GPS技术作为输电线路勘测的一种重要方法,已经是输电线路勘测过程中不可或缺的一部分,并且还会在应用和探索中得到进一步的改良和提高。
参考文献
[1]李征航.GPS测量与数据处理.[M].武汉大学出版社.2005.03
[2]周建郑.GPS定位原理与技术.[M].黄河水利出版社.2005.07
[关键词]:GPS 输电线路 勘测
中图分类号:S29 文献标识码:S 文章编号:1009-914X(2012)26- 0596 -01
1引言
GPS测量定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,这套技术能够及时地提供测站点在所指定坐标系中的三维立体定位数据,并达到厘米级的精度。GPS测量定位技术作为一种前沿的测量工艺,可以大大节省测量工作中时间,提高工作效率。在输电线路勘测中,GPS技术更是以其优越的性能,发挥着其日益重要的作用。
2 GPS的优势及应用
2.1 GPS运用在输电线路勘测中的优势
运用GPS系统进行定位测量,可以不受外界条件的限制,无论白天晚上、雨天雾天都可以进行测量;而且通过图形放样的功能,可以非常简单的就把点位确定下来,不必再像过去那样盲目的需找目标;
其次,通过GPS来测量,还可以带来较好的经济效益,因为在测量过程中,流动站不需要与基准站通视,所以许多高的、妨碍视线的障碍物也不需要砍伐、移除,这样一来就在很大程度上减少了砍伐的费用。此外,一些高大的构筑物、建筑物也不会成为施工测量的阻碍,而且还可以根据需要,及时地进行复测分坑,保证施工顺利进行,从而进一步提高经济效益。
另外在有些用常规方法测量不方便的地方,用GPS来定位,2分钟即可测完,节省时间的同时还能减少测量人员的投入;在一些转角桩丢失,或者一些终端塔杆位桩丢失的情况下,补桩的工作也同样很简单,不用再采用交角来测量。
同时,GPS的测量还有很强的内业处理功能。通过GPS的外业测量后,测量人员可以很方便地对测量数据进行分析和整理,同时还可以检测测量的质量和及时发现问题,这种作用对传统测量方法来说,是绝对办不到的。
2.2 GPS在输电线路勘测中的应用
航空摄影测量和工测是输电线路的勘测的两个重要组成部分,而GPS静态测量是整个勘测过程中的一种重要的方法。即用来对整条输电线路、周围的控制点的布设进行观测,以及控制观测对象的高程和平面位置。
应用GPS来测量输电线路,首先就是在航空拍摄范围内选择合适的点作为航空摄影测量的控制点。选择控制点时,我们要参照航片,尽量选择地势较为平坦,好用肉眼判别的点,这样可以使相片的匹配更加方便、简单;同时,我们还要考虑交通情况,比如有时我们需要采取其他的测量方式来进行验证,需要到达该点进行实地勘测,所以要考虑测量人员能否通过道路或什么方式容易的到达该点。所以,为了更好地进行线路勘测,我们需要注意不论航带的长短,我们都要确保一个航带上至少有三个控制点,因为一条输电线路会有多个航带,每个航带又会由多张航空照片构成,我们要确保他们拼接时能精确地吻合,需要这些基准点。
2.3现场定位测量
GPS现场定位测量分为设计部门提供和不提供相关测量数据两种情况。当设计部门提供方向桩、杆位桩等的坐标和高程等相关测量数据时,首先要按照流程图的要求,利用GPS软件,在测量控制器(计算机)上建一个新项目,将所给点位坐标按顺序输入计算机,然后确定所给坐标与世界大地坐标系WGS-84的关系;如采用的坐标系不同,还需要进行“点校正”来使坐标系统达到统一。在上述工作进行完后,就要选取点来设立基准站。一般在不超出15公里的测量范围,基准站都设在测量段中心位置的方向桩上。方向桩作为基准点,是野外实测定位勘测时的依据,实际中都是据此修正杆塔中心桩位的。为了减少误差、提高精度,一般都会在放样前,做一个“点校正”或先到几个已知方向桩上检验一下精度,因为已知桩位也可能存在误差。
GPS的测量初始化功能,可以使基线处理器逆算两点,从而获得初始化的向量,这样可以为动态测量获得最佳效果。测量结束后,将测量结果导出到计算机上,按要求检查测量数据,对GPS基线、网平差处理、用时间线查看的原始GPS数据进行认真核对,在不断的核对、复测后,直到符合测量误差要求为止。
当设计部门不提供相应的测量数据时,应按照GPS测量范围的要求,将所测线路进行分段,然后在每一段上找4个方向桩(或杆位桩)作为参考点;与提供测量数据时一样,将基准站放到方向桩上并且测出这个点的坐标;然后用流动站的方法,连测另外的三个参考点,并把直线确定在测量控制器上,然后逐个的将方向桩、杆位桩的坐标,按断面图上跟基准站的距离关系,输入测量控制器中,这样就可以开始放样定位工作了。 如过转角桩的数据丢失,可以在第一段定位时,先将桩位补上;在假定桩位正确的情况下,测量第二段直至最后复核此转角桩,如果超出误差允许范围,则需要将两直线进行交角来确定。
2.4使用GPS进行输电线路勘测时的注意事项
基准站位置的选择,为了避免其周围磁场对GPS卫星信号的干扰,首先应选择远离大功率无线电发射台和高压输电线的地方,此外为了避免增强多路径效应,附近也不应该有大面积水。其次,应用GPS来进行测量,其观测站应安置在视场开阔,并且易于安置接收设备的地方。并且,视场内周围障碍物的高度角,为了减弱对流层折射,一般应大于10°~15°。另外,选择在交通方便的地方,这样也便于用其它测量手段联测和扩展。
另外,观测卫星的几何分布,也会对GPS的精度有重要的影响,所以测量时应编制GPS卫星可见性图以选择最佳的观测时间。当测量天线安置完成后,测量人员应在各观测时段的前后,分别量测一次天线的高度,量测之差不超过3mm,这时方可并取平均值作为天线的高度来使用。还需要注意的是,在雷雨季节,GPS接收机的天线要注意防雷接地。
最后是开始测量时的注意事项,在接通電源,启动GPS接收机之前,首先应确认外接电源、电缆及天线等连接无误。开机后,只有在GPS接收机的仪表数据显示正常时,才能进行自测试和输入有关的信息。观测过程中,GPS接收机不可以关闭后又重新启动,也不准改变天线的高度。
与一般测量方法一样,当一个观测站的全部预定测量项目,都已经按规定完成,且记录与资料均完整,只有经检查复核无误后,才可以迁到下一站继续观测。
3结语
GPS技术的应用,使得输电线路勘测的效率大大提高,而且可以减少勘测人员的数量和工作量。此外,在环保方面,减少了对树木等常规测量障碍物的拆除和砍伐,保护了森林树木。现如今,GPS技术作为输电线路勘测的一种重要方法,已经是输电线路勘测过程中不可或缺的一部分,并且还会在应用和探索中得到进一步的改良和提高。
参考文献
[1]李征航.GPS测量与数据处理.[M].武汉大学出版社.2005.03
[2]周建郑.GPS定位原理与技术.[M].黄河水利出版社.2005.07