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[摘要]应用GPS RTK技术实现了输电线路工程的实地测量,通过对该项技术的定位原理及误差研究,分析得出了GPS RTK技术完全满足输电线路的工程应用精度。
[关键词]GPS RTK 输电线路 应用 精度分析
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-120-1
1绪论
GPS以快速、准确、灵活的定位方式,改变了传统的测量方法,从而使平面控制测量和高程测量子段达到新的高度。而GPS RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分的方法,为工程测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。定位技术中如静态、快速静态、准动态、动态等定位方法都是测后进行事后处理来求出结果,野外作业人员不能实时得到结果,这样就不能进行质量控制,也就有可能在次日或几天后因质量问题而进行返测,从而使作业人员在野外实测时为了保证精度和质量而延长观测时间以获得大量的多余观测值,造成人力、物力、财力上的浪费,影响了工期和经济效益。GPS RTK系统不需要事后处理,就能够实时获得待测点的三维坐标值,且精度达到厘米级,点位精度也很均匀,因此在外业放样中效率得到了极大的提高。
2GPS RTK定位原理及误差分析
2.1GPS RTK定位原理
高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值,GPS RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,自能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。GPS RTK测量至少需要两台GPS接收机同时接收4颗以上的卫星,以一台基站一台流动站为例,基站设在已知点上,流动站则设在要测或要放样的点上,这两台接收机的载波相位数据经过接收机板内嵌软件解算后,得到基站和流动站之间的三维向量。实时技术在测量期间使用无线电电台把基站的观测信息传给流动站,测量结束,成果也得出。
2.2RTK技术的误差的分类
RTK定位的误差一般分为三类:
(1)与GPS儿星和RTK仪器有关的误差:包括GPS卫星轨道误差、钟误差、RTK天线相位中心变化等;
(2)与信号传播有关的误差:包括大气延迟误差、对流层误差、多路径效应、信号干扰等;
(3)与操作人员有关的误差:包括转换参数引起的误差、基准站与流动站之间的距离、基准站与流动站操作人员的误差等。
3工程实例应用及分析
3.1工程简介
以某市330KV输电线路工程300km的定位及复测工作为例,如果用常规测量方法先贯通转角间的直线,再放样各塔位,则测量工作量比终助定位时要大,并且很难保证恢复后的直线与原直线一致;另一方面,由于该工程测量密度较小,高差比较大,如果用常规仪器测量势必延误工期,造成不必要的经济损失,所以我们决定用GPS RTK进行定位及复测。
3.2作业步骤及分析
3.2.1GPS RTK线路测量
利用RTK仪器随机软件中的直线定位及放样功能进行线路定位测量。为了确保线路测量精度,应在流动站有足够数量同步卫星及较好GDOP(图形强度参数)情况下进行,在有4颗以上同步卫星及GDOP<3的情况下进行定位测量对提高线路测量精度非常有利。
3.2.2实例精度可靠性分析
测量精度统计与分析为了检查GPS RTK测量结果是否符合線路测量规范要求,我们利用SOKKLA SET型全站仪按常规测量方法测量了相邻距离较短的3个水平角和6条边,与GPS RTK结果相比较见表1和表2。
由表1、表2知:水平角度较差最大值为-20″,小于±1′的规范要求;距离相对误差为1/2742小于规范要求1/1000;高差较大最大为-0.02m,所有较差都在线路规范允许偏差之内。
4结语
GPS RTK与航测方法相结合,可真正实现输电路测量的一次性终勘定位,并可保证工程,大大提高工作效率,减少青苗砍伐和环境破坏,降低工程成本、减少野外劳动强度。可以预见, GPS RTK技术将是今后输电线路测量的最终方向。
参考文献
[1]徐绍铨,张华海,杨志强,王泽民.GPS测量原理与应用,2006.
[2]于宁,李卢乐,GPS-RTK测量基准站误差影响分析[J].测绘与空间地理信息,2011, 34(2):149-151.
[3]晏红波,黄腾.GPS网络RTK 的现状及应用前景探讨[J].现代空间定位技术研讨交流会论文集,2007,5(3):66-73.
[关键词]GPS RTK 输电线路 应用 精度分析
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-120-1
1绪论
GPS以快速、准确、灵活的定位方式,改变了传统的测量方法,从而使平面控制测量和高程测量子段达到新的高度。而GPS RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分的方法,为工程测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。定位技术中如静态、快速静态、准动态、动态等定位方法都是测后进行事后处理来求出结果,野外作业人员不能实时得到结果,这样就不能进行质量控制,也就有可能在次日或几天后因质量问题而进行返测,从而使作业人员在野外实测时为了保证精度和质量而延长观测时间以获得大量的多余观测值,造成人力、物力、财力上的浪费,影响了工期和经济效益。GPS RTK系统不需要事后处理,就能够实时获得待测点的三维坐标值,且精度达到厘米级,点位精度也很均匀,因此在外业放样中效率得到了极大的提高。
2GPS RTK定位原理及误差分析
2.1GPS RTK定位原理
高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值,GPS RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,自能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。GPS RTK测量至少需要两台GPS接收机同时接收4颗以上的卫星,以一台基站一台流动站为例,基站设在已知点上,流动站则设在要测或要放样的点上,这两台接收机的载波相位数据经过接收机板内嵌软件解算后,得到基站和流动站之间的三维向量。实时技术在测量期间使用无线电电台把基站的观测信息传给流动站,测量结束,成果也得出。
2.2RTK技术的误差的分类
RTK定位的误差一般分为三类:
(1)与GPS儿星和RTK仪器有关的误差:包括GPS卫星轨道误差、钟误差、RTK天线相位中心变化等;
(2)与信号传播有关的误差:包括大气延迟误差、对流层误差、多路径效应、信号干扰等;
(3)与操作人员有关的误差:包括转换参数引起的误差、基准站与流动站之间的距离、基准站与流动站操作人员的误差等。
3工程实例应用及分析
3.1工程简介
以某市330KV输电线路工程300km的定位及复测工作为例,如果用常规测量方法先贯通转角间的直线,再放样各塔位,则测量工作量比终助定位时要大,并且很难保证恢复后的直线与原直线一致;另一方面,由于该工程测量密度较小,高差比较大,如果用常规仪器测量势必延误工期,造成不必要的经济损失,所以我们决定用GPS RTK进行定位及复测。
3.2作业步骤及分析
3.2.1GPS RTK线路测量
利用RTK仪器随机软件中的直线定位及放样功能进行线路定位测量。为了确保线路测量精度,应在流动站有足够数量同步卫星及较好GDOP(图形强度参数)情况下进行,在有4颗以上同步卫星及GDOP<3的情况下进行定位测量对提高线路测量精度非常有利。
3.2.2实例精度可靠性分析
测量精度统计与分析为了检查GPS RTK测量结果是否符合線路测量规范要求,我们利用SOKKLA SET型全站仪按常规测量方法测量了相邻距离较短的3个水平角和6条边,与GPS RTK结果相比较见表1和表2。
由表1、表2知:水平角度较差最大值为-20″,小于±1′的规范要求;距离相对误差为1/2742小于规范要求1/1000;高差较大最大为-0.02m,所有较差都在线路规范允许偏差之内。
4结语
GPS RTK与航测方法相结合,可真正实现输电路测量的一次性终勘定位,并可保证工程,大大提高工作效率,减少青苗砍伐和环境破坏,降低工程成本、减少野外劳动强度。可以预见, GPS RTK技术将是今后输电线路测量的最终方向。
参考文献
[1]徐绍铨,张华海,杨志强,王泽民.GPS测量原理与应用,2006.
[2]于宁,李卢乐,GPS-RTK测量基准站误差影响分析[J].测绘与空间地理信息,2011, 34(2):149-151.
[3]晏红波,黄腾.GPS网络RTK 的现状及应用前景探讨[J].现代空间定位技术研讨交流会论文集,2007,5(3):66-73.