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【摘要】由于GPS技术的快速发展，GPS RTK技术已广泛应用于电力线路测量中。电力线路测量一般采用动态GPS与航测像片相接合的方法，其具有工期较短、精度要求高等特点，而且能满足用户需要。本文主要介绍了RTK在500KV电力线路测量中的应用，并对应用结果进行了比较和分析，同时对动态GPS （RTK ）在线路测量中遇到的问题进行了分析和研究，总结出了一套电力线路测量模式和GPS RTK的应用方法。
【关键词】GPS RTK；线路测量；航测像片
1.引言
电力线路作为输电网的重要组成部分，随着国家要求发电厂和电网分开的具体实施，其在整个电网中的地位和作用更加突出。线路测量工作在电力线路中的主要任务是给设计工作提供平断面图和塔基地形图或塔基断面图，为塔位的排位提供第一手资料。所以测量质量的优劣将直接影响着塔位和塔型的选择，直线测量精度的高低将直接影响铁塔的负荷及其运行安全。
时下GPSRTK(实时动态全球定位测量技术)技术风靡全国，已经广泛应用于电力、公路、隧道、铁路、桥梁、地铁等的勘测设计和施工放样，地质煤炭勘探及大江大河的水文地质调查。它具备操作简单、作业速度快、仪器功能多、成果精度高、观测点间不需要通视、信号抗干扰性能比较强、不受白天黑夜限制等优点，它的普遍应用使电力线路测量的技术和方法发生了巨大革新，使电力线路测量的难度大大降低。大幅度缩短电力线路测量所需的时间，提高了工作效率。航空摄影测量技术和GPS定位技术的完美结合使得电力线路测量发生了巨大的变革。
RTK不管从它的硬件配置，还是从它的软件设计，皆全面反映了目前动态GPS接收机的最高水平。在送电线路工程测量中，它对整个线路测量起了重要作用。RTK有24个信号跟踪通道，能够双频同步接收12颗卫星的信号，并能在恶劣的环境下取得更为可靠而且精确的结果。RTK系统具有内置式RTK和遥控功能，它支持的工作作业模式及应用领域有静态、快速静态、动态、准动态、OTF动态、实时静态、实时准动态、实时动态（RTK）、DGPS/RTCM、 后处理、单点定位、导航。RTK接收机的各项技术指标：静态平面精度是3mm±1ppm、静态高程精度是5mm±2ppm、静态作用距离大于80公里、静态内存：内置32M ；RTK平面精度是1cm±1ppm、RTK高程精度是2cm±1ppm，通讯方式：USB、串口、蓝牙，数据链：25W/15W（发射功率），动态初始化时间：典型15秒左右，可靠性：99.9%，测程大于25km 。数据记录与存储介质闪存PC卡(4MB，10MB，85MB)，内存芯片选件（4MB、10MB）数据记录间隔：自0.1至60秒，由用户在有关作业任务中任意设定数据记录时间。RTK放样点位精度10mm+2ppm。
虽然架空送电线路的测量工作可以利用动态GPS与航空摄影测量技术相结合的方法，但是，在本测区航片精度满足不了平断面图获取工作要求的情况下，只有利用传统的方法测量线路的平断面图。在这种情况下，RTK就发挥了它的巨大作用。
2.RTK在电力线路测量中的应用
2.1测区概况:本测区山区部分地形复杂、山体陡峭、树木高大，通视十分困难；平地部分线路两侧建筑物及果园密布，交叉跨越密集，工作量较大。测区内沟渠分布较广，河流及沟渠两侧行树高大，村庄分布广，给平断面测量带来较大困难。测量工期紧、任务重是本工程的又一大特点，而且本次的航测解析平断面满足不了工作技术要求，所以只好采用工程测量方法进行平断面施测，本文主要介绍RTK在本工程中的多种灵活应用。
众所周知，常规的电力线路测量步骤是选线、终勘和定位。首先，在搜集到的1∶1万的航测像片上选择并确定线路各个转角的位置，并量取坐标；其次，利用RTK把整个线路贯通，由于本线路通视条件较差，如果利用全站仪测量，就必需大量砍伐树木和果园，又由于工期的限制，此方案无法实现。常规作业方法是在选线时利用动态GPS实地测量各个转角位置的坐标，然后再根据转角坐标，利用全站仪贯通线路。实际上，利用全站仪贯通整个线路难度是很大的，极不现实。为此，本测区采用动态GPS贯通线路的方法。在全站仪能够通视的地方利用GPS放出直线桩，再利用全站仪测量出地面上的地物及其各个交叉跨越，来提高作业进度。在定位过程中，由于有多级塔位在果园和树林里面，不能通视，全站仪无法观测，此时，RTK发挥了重要作用，解决了定位难题。
2.2RTK在选线测量中的应用:RTK在选线时的主要作用是精确测量各个转角点的坐标位置。首先把基站架在已知点上，设置接收机参数，同时用另外已知点校正，使电台每秒发射一次改正数据，并记录基站的GPS数据，采样率为15秒，这样就可以保证在电台覆盖范围内动态测量转角的坐标，在电台不能覆盖的区域和不能初始化的测站点，可以利用静态观测值解算出测站点的坐标。在每天工作结束前，可以利用移动站作好第二天工作所需的参考站点，在参考站点附近同时测定另外一个点位，以便在第二天的工作中对参考站的数据进行校核，检查测量结果的可靠性。由于1∶1万的航测像片与现在的地面实际情况差异较小，线路中间现有村庄、独立建筑物等在航测像片上定线时都已避开，所以只需利用动态GPS确定新增地物偏离线路的距离和方向，如果不能满足设计需要，则利用动态GPS实地调整线路的走向就可以了。
2.3RTK在终勘测量中的应用:终勘测量不仅仅是测量一个带状图，更重要的是要测量线路方向上及两侧所有交叉跨越及其房屋的平面位置和高度，它们不仅影响到线路中铁塔的位置和设计高度，而且也影响着整个线路的走向。本线路中，树林较多，果园分布较广，通视条件较差，终勘测量时，RTK发挥了巨大作用。首先利用在选线时所测定并确定的转角坐标，在一条直线上可以通视的地方用RTK放样定出两个方向桩；其次利用全站仪测量直线上的地物、地形、交叉跨越等。工作全过程中主要是利用RTK良好的电台和较强的电台功率。实践证明，RTK主机信号覆盖范围比较广，而且移动站信号穿透能力比较强，能较大提高工作效率。
2.4RTK在塔位定位测量中的应用:由于部分塔位在树林和果园里，通视条件难以解决，此时，RTK在定位时就发挥了它加长对中杆的作用。由于树林和果园的高度较高，一般的对中杆让RTK在里面几乎接受不到GPS信号。首先利用4米6长棱镜杆承载移动站粗略找出塔位位置，然后整理出一片空地，再用对中杆承载移动站精确定出塔位位置。
2.5RTK在工作中遇到的问题及解决办法:在线路测量过程中，笔者认为应该将基站架在已知点上并用多个已知点做校核，以确保观测成果的稳定性和可靠性。山区作业有时在某些时段、某些地段，即使移动站收到基站电台信号，也不能完全初始化，分析其原因：主要是基站距移动站太远（观测到的同步卫星较少），或者是移动站的观测条件太差（信号被植被及其它物体吸收太多），或者是在某个时间段位于测区的空间GPS卫星太少，或者是移动站与基站的落差太大。解决办法是可以采用多搬基站并将其架在高处，使基站与移动站的距离小于两公里，这样就可以让移动站很快初始化。在线路穿过的多条500KV电力线路下方，移动站不能正常工作，保护性自动关机。但是中间还有重要地物、地形需要测量，此时，可以架设全站仪测量出地物、地形点的坐标，供编绘平断面图使用。线路的转角直接影响到塔的设计，因此，转角的测量精度也是对移动站的一个考验，为此，最好的办法就是在同一个基站用移动站测量转角及其前后各一个直线桩的坐标，并做到直线桩距转角桩的距离大于150米，这样就可以保证转角的测量精度了。
实践证明，采用动态GPS测量时，只有加强校核条件，才能保证测量成果的精确度和可靠性。
3.RTK应用的经验总结
由于线路排位时部分塔位不可能在直线桩上，有些塔位桩在树林和果园及其它园林里面，砍伐林木和经济林的赔偿问题解决时非常困难，应充分利用移动站的无需通视性和可升高性。
电力线路测量中，使用动态GPS测定的每个直线桩、转角桩位置和利用拓普康全站仪实际测量校核的结果相互比较，其平面距离和高差均能够满足架空送电线路测量的技术要求。本次在使用RTK的过程中，移动站配备了多块电池，基站配备了两只电瓶，充分保证了工作时间。实际工作具体操作时，对于基站的传递要有多个校核条件，基站最好架在已知点上，以便多个移动站在各种情况下都能同时顺利工作。在保证测量精度的情况下，基站与移动站的距离可根据测区实际情况来具体确定。
参考文献
［1］李青岳，陈永奇.《工程测量学》 北京.测量出版社，1995
［2］《500kV架空送电线路测量技术规程定》 北京.中国电力出版社，2001
［3］《GPS RTK技术在电力线路测量中的应用》西安. 陕西省电力设计院，2007
收稿日期：2008－09－04
【关键词】GPS RTK；线路测量；航测像片
1.引言
电力线路作为输电网的重要组成部分，随着国家要求发电厂和电网分开的具体实施，其在整个电网中的地位和作用更加突出。线路测量工作在电力线路中的主要任务是给设计工作提供平断面图和塔基地形图或塔基断面图，为塔位的排位提供第一手资料。所以测量质量的优劣将直接影响着塔位和塔型的选择，直线测量精度的高低将直接影响铁塔的负荷及其运行安全。
时下GPSRTK(实时动态全球定位测量技术)技术风靡全国，已经广泛应用于电力、公路、隧道、铁路、桥梁、地铁等的勘测设计和施工放样，地质煤炭勘探及大江大河的水文地质调查。它具备操作简单、作业速度快、仪器功能多、成果精度高、观测点间不需要通视、信号抗干扰性能比较强、不受白天黑夜限制等优点，它的普遍应用使电力线路测量的技术和方法发生了巨大革新，使电力线路测量的难度大大降低。大幅度缩短电力线路测量所需的时间，提高了工作效率。航空摄影测量技术和GPS定位技术的完美结合使得电力线路测量发生了巨大的变革。
RTK不管从它的硬件配置，还是从它的软件设计，皆全面反映了目前动态GPS接收机的最高水平。在送电线路工程测量中，它对整个线路测量起了重要作用。RTK有24个信号跟踪通道，能够双频同步接收12颗卫星的信号，并能在恶劣的环境下取得更为可靠而且精确的结果。RTK系统具有内置式RTK和遥控功能，它支持的工作作业模式及应用领域有静态、快速静态、动态、准动态、OTF动态、实时静态、实时准动态、实时动态（RTK）、DGPS/RTCM、 后处理、单点定位、导航。RTK接收机的各项技术指标：静态平面精度是3mm±1ppm、静态高程精度是5mm±2ppm、静态作用距离大于80公里、静态内存：内置32M ；RTK平面精度是1cm±1ppm、RTK高程精度是2cm±1ppm，通讯方式：USB、串口、蓝牙，数据链：25W/15W（发射功率），动态初始化时间：典型15秒左右，可靠性：99.9%，测程大于25km 。数据记录与存储介质闪存PC卡(4MB，10MB，85MB)，内存芯片选件（4MB、10MB）数据记录间隔：自0.1至60秒，由用户在有关作业任务中任意设定数据记录时间。RTK放样点位精度10mm+2ppm。
虽然架空送电线路的测量工作可以利用动态GPS与航空摄影测量技术相结合的方法，但是，在本测区航片精度满足不了平断面图获取工作要求的情况下，只有利用传统的方法测量线路的平断面图。在这种情况下，RTK就发挥了它的巨大作用。
2.RTK在电力线路测量中的应用
2.1测区概况:本测区山区部分地形复杂、山体陡峭、树木高大，通视十分困难；平地部分线路两侧建筑物及果园密布，交叉跨越密集，工作量较大。测区内沟渠分布较广，河流及沟渠两侧行树高大，村庄分布广，给平断面测量带来较大困难。测量工期紧、任务重是本工程的又一大特点，而且本次的航测解析平断面满足不了工作技术要求，所以只好采用工程测量方法进行平断面施测，本文主要介绍RTK在本工程中的多种灵活应用。
众所周知，常规的电力线路测量步骤是选线、终勘和定位。首先，在搜集到的1∶1万的航测像片上选择并确定线路各个转角的位置，并量取坐标；其次，利用RTK把整个线路贯通，由于本线路通视条件较差，如果利用全站仪测量，就必需大量砍伐树木和果园，又由于工期的限制，此方案无法实现。常规作业方法是在选线时利用动态GPS实地测量各个转角位置的坐标，然后再根据转角坐标，利用全站仪贯通线路。实际上，利用全站仪贯通整个线路难度是很大的，极不现实。为此，本测区采用动态GPS贯通线路的方法。在全站仪能够通视的地方利用GPS放出直线桩，再利用全站仪测量出地面上的地物及其各个交叉跨越，来提高作业进度。在定位过程中，由于有多级塔位在果园和树林里面，不能通视，全站仪无法观测，此时，RTK发挥了重要作用，解决了定位难题。
2.2RTK在选线测量中的应用:RTK在选线时的主要作用是精确测量各个转角点的坐标位置。首先把基站架在已知点上，设置接收机参数，同时用另外已知点校正，使电台每秒发射一次改正数据，并记录基站的GPS数据，采样率为15秒，这样就可以保证在电台覆盖范围内动态测量转角的坐标，在电台不能覆盖的区域和不能初始化的测站点，可以利用静态观测值解算出测站点的坐标。在每天工作结束前，可以利用移动站作好第二天工作所需的参考站点，在参考站点附近同时测定另外一个点位，以便在第二天的工作中对参考站的数据进行校核，检查测量结果的可靠性。由于1∶1万的航测像片与现在的地面实际情况差异较小，线路中间现有村庄、独立建筑物等在航测像片上定线时都已避开，所以只需利用动态GPS确定新增地物偏离线路的距离和方向，如果不能满足设计需要，则利用动态GPS实地调整线路的走向就可以了。
2.3RTK在终勘测量中的应用:终勘测量不仅仅是测量一个带状图，更重要的是要测量线路方向上及两侧所有交叉跨越及其房屋的平面位置和高度，它们不仅影响到线路中铁塔的位置和设计高度，而且也影响着整个线路的走向。本线路中，树林较多，果园分布较广，通视条件较差，终勘测量时，RTK发挥了巨大作用。首先利用在选线时所测定并确定的转角坐标，在一条直线上可以通视的地方用RTK放样定出两个方向桩；其次利用全站仪测量直线上的地物、地形、交叉跨越等。工作全过程中主要是利用RTK良好的电台和较强的电台功率。实践证明，RTK主机信号覆盖范围比较广，而且移动站信号穿透能力比较强，能较大提高工作效率。
2.4RTK在塔位定位测量中的应用:由于部分塔位在树林和果园里，通视条件难以解决，此时，RTK在定位时就发挥了它加长对中杆的作用。由于树林和果园的高度较高，一般的对中杆让RTK在里面几乎接受不到GPS信号。首先利用4米6长棱镜杆承载移动站粗略找出塔位位置，然后整理出一片空地，再用对中杆承载移动站精确定出塔位位置。
2.5RTK在工作中遇到的问题及解决办法:在线路测量过程中，笔者认为应该将基站架在已知点上并用多个已知点做校核，以确保观测成果的稳定性和可靠性。山区作业有时在某些时段、某些地段，即使移动站收到基站电台信号，也不能完全初始化，分析其原因：主要是基站距移动站太远（观测到的同步卫星较少），或者是移动站的观测条件太差（信号被植被及其它物体吸收太多），或者是在某个时间段位于测区的空间GPS卫星太少，或者是移动站与基站的落差太大。解决办法是可以采用多搬基站并将其架在高处，使基站与移动站的距离小于两公里，这样就可以让移动站很快初始化。在线路穿过的多条500KV电力线路下方，移动站不能正常工作，保护性自动关机。但是中间还有重要地物、地形需要测量，此时，可以架设全站仪测量出地物、地形点的坐标，供编绘平断面图使用。线路的转角直接影响到塔的设计，因此，转角的测量精度也是对移动站的一个考验，为此，最好的办法就是在同一个基站用移动站测量转角及其前后各一个直线桩的坐标，并做到直线桩距转角桩的距离大于150米，这样就可以保证转角的测量精度了。
实践证明，采用动态GPS测量时，只有加强校核条件，才能保证测量成果的精确度和可靠性。
3.RTK应用的经验总结
由于线路排位时部分塔位不可能在直线桩上，有些塔位桩在树林和果园及其它园林里面，砍伐林木和经济林的赔偿问题解决时非常困难，应充分利用移动站的无需通视性和可升高性。
电力线路测量中，使用动态GPS测定的每个直线桩、转角桩位置和利用拓普康全站仪实际测量校核的结果相互比较，其平面距离和高差均能够满足架空送电线路测量的技术要求。本次在使用RTK的过程中，移动站配备了多块电池，基站配备了两只电瓶，充分保证了工作时间。实际工作具体操作时，对于基站的传递要有多个校核条件，基站最好架在已知点上，以便多个移动站在各种情况下都能同时顺利工作。在保证测量精度的情况下，基站与移动站的距离可根据测区实际情况来具体确定。
参考文献
［1］李青岳，陈永奇.《工程测量学》 北京.测量出版社，1995
［2］《500kV架空送电线路测量技术规程定》 北京.中国电力出版社，2001
［3］《GPS RTK技术在电力线路测量中的应用》西安. 陕西省电力设计院，2007
收稿日期：2008－09－04