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摘要：GPS作为新一代导航和定位系统在电力项目工程的测量定位以及相关应用中具有很大的优势。本文详细介绍了GPS在输电网塔座施工前、施工中以及输电网塔座工作中的相关应用。
关键词：GPS；输电网塔座；测量；定位
GPS，即全球定位系统，是新一代的导航和定位系统。GPS测量装置采用的是卫星定位原理。最初GPS一直应用于军事和科技事业，随着科学技术的迅速发展，该技术现在已经广泛的应用于各个领域的相关测量工作。GPS的空间部分是由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，它们位于距地球表面20200km的高空，运行周期为12h。卫星均匀分布在6个轨道面上，轨道倾角为55°。地面控制系统由监测站、主控制站、地面天线组成。地面控制站负责收集由卫星传回的讯息，并计算相对距离、卫星星历，大气校正等数据。卫星的这种分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到至少4颗卫星。相对于传统测量工具而言，GPS具有定位精度高、操作简便、测站之间无须通视、功能多、应用广、不受天气光线的影响等优点。而且其定位测量所使用的接收机自动化程度越来越高，在利用GPS接收机进行野外测量工作时，操作简单，人工干预少，大大提高了测量精度，同时降低了外业劳动强度。外业观测完成之后，内业操作时利用数据处理软件对观测数据进行处理，即可完成全部工作。此外，它还具有全球性、全天候、连续的精密三维导航和定位能力，同时具有良好的抗干扰性和保密性。这些都是光学测量仪器无法比拟的。
1、GPS对于输电网塔座的作用
近年来随着我国经济的迅速发展，国家的电力设施也在不断的扩展延伸与整改。在这些工程中，传统的测量设备已经不能很好的满足工作的要求，这就需要使用新技术GPS来进行相关的工作。作为发电站和配电站的中间环节，输电网在电力的运输过程中起着重要作用。输电网塔座在输送电的过程中要用来支持导线和避雷线，并使导线和导线之间，导线和避雷线之间，导线和塔座间以及导线和大地、铁轨、水面、公路、通讯线等被跨越物之间，保持一定的安全距离。它的布施还需要参照各级电压合理输送容量及输送距离、相关地质信息等。这就要求使用GPS来进行测量定位，来保证路径最优。
2、GPS在输电网塔座施工前的应用
（1）施工前首先需要收集测区的控制点资料。需要收集的资料主要有控制点的坐标、坐标系，判断是常规控制网还是GPS控制网以及控制点的地形和位置环境适合作为动态还是静态GPS的参考站。
（2）其次需要求解转换参数，即需要将工程测量中GPS采集所用的WGS-84坐标转换成需要的坐标。目前GPS所采用的坐标系统是WGS-84坐标系统，而我们需要测量定位的地区的坐标通常采用我国北京的54坐标或是西安80坐标，或当地坐标系。这几种坐标所采用的椭球参数和椭球扁率不相同，需要进行坐标的转换来得到我们所需要的坐标系。
（3）再次就是参考站的选定和建立。保证参考站有正确的已知坐标；参考站的地理位置应选在地势较高、交通较便利、视野较为开阔、无明显障碍物、土质坚硬、不易破坏的地方；周围最好不要有GPS反射物，如大面积水域、大型建筑物等，无高压线、电视台、无线点发射站、微波站等干扰源，以防止数据链丢失以及物理效应的影响。
（4）最后应注意避免偏心观测。
3、GPS在输电网塔座施工中的应用
GPS在输电网塔座施工中的测量工作主要分为外业工作和内业工作，其工作流程是：首先对施工场地进行整体实地考察，制定观测计划，外业采集数据、内业处理数据、绘制图纸。
（1）外业工作
首先选择基站位置，对所测地区的输电网塔座布施线路进行实地考察，选择合适的位置来架设基站。GPS测量时不必要求通视，图形结构也比较灵活，因此，基站位置选择比较容易选择。
然后规划网形和控制点。GPS网形规划与控制点的分布有关，网点最好与原有的地面控制点相重合，且在网中分布均匀，从而使整个网形的点位中误差值均匀。平面控制点分布：网形测区至少要有三个已知控制点分布在测区外围的四个象限内，若已知三角点位于测区外面，那么要将已知的三角点和忘性测区外缘之间的距离控制在20km之内；线状测区至少要有三个已知控制点在测区的中央和两端分布，且各个控制点之间的距离要在30km之内。高程控制点分布：对于网状测区来说，每千米之间要设立4个控制点，控制点应选取已知水平点，且分布于测区周围。如果希望得到较高的高程精度，可在测区内增加水平高程控制点的数目，通常待测点和已知水平点之间的距离不要超过5km；线状测区至少要有四个已知控制点在测区的两端和中央分布。特殊情况下，当线状测区区域较大时，每千米之间要有已知水平点作为控制点。开始测量工作。首先是安置天线。为了避免多路径效应的影响，天线应与周围的地物相隔至少5米，特殊情况下可以进行偏心观测。天线相应中心至标识中心的距离即天线高也应精确测量。整平对中误差要精确，不应超过3mm。然后按照正确的方法来操作接收机，进行测量工作，所得数据记录在手簿上。手簿是数据下载及内业计算最重要的信息记录，所记录的数据有点名、点号、观测者、记录者、观测的开始时间、结束时间、天线高、天气状况、测站的近似坐标和高程等。外业所发生的错误都必须要经由手簿的记载来改正之，因此手簿数据的记载务必要求正确、详尽。
（2）内业工作
先要进行是数据预处理：将GPS手簿上的测量数据下载到计算机中，然后进行数据编辑，即将不需要的数据点删除，然后将处理后的数据转换为绘图软件能够识别的文件类型。利用绘图软件将处理后的数据转换成平面图，也可将平面图转换成标准格式的GPS数据，然后再将标准格式的GPS数据转换成平断面图，再进行平差计算。平差计算的内容有同步观测的基线边平差、GPS网平差和坐标系统的转换与地面网的联合平差。采用这些方法进行计算，来确保数据精度。
在整个过程中需要注意的事项有：因为经常从同一参考站出发测定许多基线，所以参考站要具有良好的可靠性。在GPS的操作过程中要遵守相关的操作规范，正确的测量记录数据。当卫星出现失锁的情况时，应及时记录，并根据情况来适当延长观测时间。内业工作中输出的基线结果文件格式要符合平差软件规定的要求。
4、GPS在输电网塔座工作中的应用
输电网塔座在工作过程中，需要相关人员进行巡视、检查、检修的相关工作。输电网在工作过程中如果出现问题可以利用GPS来进行定位、整修。利用GPS准确掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患。相关维修人员可以通过手持终端，运用卫星定位和移动导航系统的语音提示、查询等功能，快速、准确的到达配电设备现场或事故现场，对现场进行检查、设备维护与检修的工作，解决工作人员不熟悉配电设备位置和突发事件时必须快速到达事发地的问题，有效提高工作效率。从而保证输电线路的安全和电力系统的稳定。
[结语]
综上所述，我国输电网的建设发展处于变动之中，GPS在输电网塔座的测量定位中发挥了重要的作用。目前GPS观测技术的已经十分成熟，并被广泛应用。这项技术基本实现了自动化、智能化，并提供高精度的实时定位服务，且观测效率不断提高，大大降低了野外作业强度。与此同时，利用GPS观测还有一定的局限性。它主要受观测时卫星的空间分布和卫星信号的质量影响，各别点的选定还要受地形条件限制。因此，在使用过程中应加强相关方面的注意，择最佳时段观测。
[参考文献]
[1] 刘天雄. GPS全球定位系统是怎么实现定位的？. 卫星课堂. 2012.（02）：54-56
[2] 周群友. 在电力测量中如何应用GPS RTK技术. 建设行业技术专版电力建设. 2010（8）：73
关键词：GPS；输电网塔座；测量；定位
GPS，即全球定位系统，是新一代的导航和定位系统。GPS测量装置采用的是卫星定位原理。最初GPS一直应用于军事和科技事业，随着科学技术的迅速发展，该技术现在已经广泛的应用于各个领域的相关测量工作。GPS的空间部分是由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，它们位于距地球表面20200km的高空，运行周期为12h。卫星均匀分布在6个轨道面上，轨道倾角为55°。地面控制系统由监测站、主控制站、地面天线组成。地面控制站负责收集由卫星传回的讯息，并计算相对距离、卫星星历，大气校正等数据。卫星的这种分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到至少4颗卫星。相对于传统测量工具而言，GPS具有定位精度高、操作简便、测站之间无须通视、功能多、应用广、不受天气光线的影响等优点。而且其定位测量所使用的接收机自动化程度越来越高，在利用GPS接收机进行野外测量工作时，操作简单，人工干预少，大大提高了测量精度，同时降低了外业劳动强度。外业观测完成之后，内业操作时利用数据处理软件对观测数据进行处理，即可完成全部工作。此外，它还具有全球性、全天候、连续的精密三维导航和定位能力，同时具有良好的抗干扰性和保密性。这些都是光学测量仪器无法比拟的。
1、GPS对于输电网塔座的作用
近年来随着我国经济的迅速发展，国家的电力设施也在不断的扩展延伸与整改。在这些工程中，传统的测量设备已经不能很好的满足工作的要求，这就需要使用新技术GPS来进行相关的工作。作为发电站和配电站的中间环节，输电网在电力的运输过程中起着重要作用。输电网塔座在输送电的过程中要用来支持导线和避雷线，并使导线和导线之间，导线和避雷线之间，导线和塔座间以及导线和大地、铁轨、水面、公路、通讯线等被跨越物之间，保持一定的安全距离。它的布施还需要参照各级电压合理输送容量及输送距离、相关地质信息等。这就要求使用GPS来进行测量定位，来保证路径最优。
2、GPS在输电网塔座施工前的应用
（1）施工前首先需要收集测区的控制点资料。需要收集的资料主要有控制点的坐标、坐标系，判断是常规控制网还是GPS控制网以及控制点的地形和位置环境适合作为动态还是静态GPS的参考站。
（2）其次需要求解转换参数，即需要将工程测量中GPS采集所用的WGS-84坐标转换成需要的坐标。目前GPS所采用的坐标系统是WGS-84坐标系统，而我们需要测量定位的地区的坐标通常采用我国北京的54坐标或是西安80坐标，或当地坐标系。这几种坐标所采用的椭球参数和椭球扁率不相同，需要进行坐标的转换来得到我们所需要的坐标系。
（3）再次就是参考站的选定和建立。保证参考站有正确的已知坐标；参考站的地理位置应选在地势较高、交通较便利、视野较为开阔、无明显障碍物、土质坚硬、不易破坏的地方；周围最好不要有GPS反射物，如大面积水域、大型建筑物等，无高压线、电视台、无线点发射站、微波站等干扰源，以防止数据链丢失以及物理效应的影响。
（4）最后应注意避免偏心观测。
3、GPS在输电网塔座施工中的应用
GPS在输电网塔座施工中的测量工作主要分为外业工作和内业工作，其工作流程是：首先对施工场地进行整体实地考察，制定观测计划，外业采集数据、内业处理数据、绘制图纸。
（1）外业工作
首先选择基站位置，对所测地区的输电网塔座布施线路进行实地考察，选择合适的位置来架设基站。GPS测量时不必要求通视，图形结构也比较灵活，因此，基站位置选择比较容易选择。
然后规划网形和控制点。GPS网形规划与控制点的分布有关，网点最好与原有的地面控制点相重合，且在网中分布均匀，从而使整个网形的点位中误差值均匀。平面控制点分布：网形测区至少要有三个已知控制点分布在测区外围的四个象限内，若已知三角点位于测区外面，那么要将已知的三角点和忘性测区外缘之间的距离控制在20km之内；线状测区至少要有三个已知控制点在测区的中央和两端分布，且各个控制点之间的距离要在30km之内。高程控制点分布：对于网状测区来说，每千米之间要设立4个控制点，控制点应选取已知水平点，且分布于测区周围。如果希望得到较高的高程精度，可在测区内增加水平高程控制点的数目，通常待测点和已知水平点之间的距离不要超过5km；线状测区至少要有四个已知控制点在测区的两端和中央分布。特殊情况下，当线状测区区域较大时，每千米之间要有已知水平点作为控制点。开始测量工作。首先是安置天线。为了避免多路径效应的影响，天线应与周围的地物相隔至少5米，特殊情况下可以进行偏心观测。天线相应中心至标识中心的距离即天线高也应精确测量。整平对中误差要精确，不应超过3mm。然后按照正确的方法来操作接收机，进行测量工作，所得数据记录在手簿上。手簿是数据下载及内业计算最重要的信息记录，所记录的数据有点名、点号、观测者、记录者、观测的开始时间、结束时间、天线高、天气状况、测站的近似坐标和高程等。外业所发生的错误都必须要经由手簿的记载来改正之，因此手簿数据的记载务必要求正确、详尽。
（2）内业工作
先要进行是数据预处理：将GPS手簿上的测量数据下载到计算机中，然后进行数据编辑，即将不需要的数据点删除，然后将处理后的数据转换为绘图软件能够识别的文件类型。利用绘图软件将处理后的数据转换成平面图，也可将平面图转换成标准格式的GPS数据，然后再将标准格式的GPS数据转换成平断面图，再进行平差计算。平差计算的内容有同步观测的基线边平差、GPS网平差和坐标系统的转换与地面网的联合平差。采用这些方法进行计算，来确保数据精度。
在整个过程中需要注意的事项有：因为经常从同一参考站出发测定许多基线，所以参考站要具有良好的可靠性。在GPS的操作过程中要遵守相关的操作规范，正确的测量记录数据。当卫星出现失锁的情况时，应及时记录，并根据情况来适当延长观测时间。内业工作中输出的基线结果文件格式要符合平差软件规定的要求。
4、GPS在输电网塔座工作中的应用
输电网塔座在工作过程中，需要相关人员进行巡视、检查、检修的相关工作。输电网在工作过程中如果出现问题可以利用GPS来进行定位、整修。利用GPS准确掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患。相关维修人员可以通过手持终端，运用卫星定位和移动导航系统的语音提示、查询等功能，快速、准确的到达配电设备现场或事故现场，对现场进行检查、设备维护与检修的工作，解决工作人员不熟悉配电设备位置和突发事件时必须快速到达事发地的问题，有效提高工作效率。从而保证输电线路的安全和电力系统的稳定。
[结语]
综上所述，我国输电网的建设发展处于变动之中，GPS在输电网塔座的测量定位中发挥了重要的作用。目前GPS观测技术的已经十分成熟，并被广泛应用。这项技术基本实现了自动化、智能化，并提供高精度的实时定位服务，且观测效率不断提高，大大降低了野外作业强度。与此同时，利用GPS观测还有一定的局限性。它主要受观测时卫星的空间分布和卫星信号的质量影响，各别点的选定还要受地形条件限制。因此，在使用过程中应加强相关方面的注意，择最佳时段观测。
[参考文献]
[1] 刘天雄. GPS全球定位系统是怎么实现定位的？. 卫星课堂. 2012.（02）：54-56
[2] 周群友. 在电力测量中如何应用GPS RTK技术. 建设行业技术专版电力建设. 2010（8）：73