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摘 要：科学技术在各行各业中的应用，有效的推动了我国基础工程的建设。尤其是在电力线路测量和定位测量过程中，GPS RTK技术的应用，不仅降低了相关工作人员的工作量，而且可以实现杆塔的动态定位放样，极大的提供了测量工作的工作效率。本文将简单介绍GPS RTK技术的原理和优点，并结合实例分析其在电力线路测量中的应用，为相关工作者提供参考借鉴。
关键词：电力线路测；GPS RTK技术；应用研究
中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）33-0107-02
作为科学技术创新发展的产物，GPS RTX技术在电力线路测量中应用时，可以有效的发挥卫星定位的作用，对电力线路进行精准的测量和定位，提升了电力线路测量工作的效率，推动了电力行业的智能化、自动化发展。因此，研究分析GPS RTK技术在电力线路测量中的应用具有重要的现实意义。
1 GPS RTX定位技术的概述
1.1 RTK定位原理
所谓GPS RTX定位技术，就是在载波相位觀测的基础上，利用差分GPS实现测量的技术。该项技术的精度较高，可以对所测量站点的三维坐标进行厘米级的定位测量。为了实现对目标的精准测量，该项技术主要是由数字信号接收系统、实时传输系统以及实时处理系统三部分组成。其工作原理如下：
（1）在采用GPS RTK进行电力测量时，一般需要两台或者两台以上的接收机同时工作，并从中选取一台GPS接收机作为固定的基准站，其余的则作为电力测量时的流动站。通常情况下，作为基准站的GPS接收机固定在一个点上，在进行测量工作时，它会接收到卫星传输过来的原始数据信息。通过穿行端口，无线电发射机根据所收到的数据信息进行广播，确保所有处于工作中的流动GPS接收机可以接收到该广播数据信息。
（2）作为GPS RTX的流动站，其在工作时不仅会采集其所在位置的原始数据，而且还可以利用电台对基准站所广播的GPS原始数据进行接收，并通过串口转往流动站接收机。因此，流动站GPS接收机不仅会接收到来自流动站的原始数据，而且会接收到来自基准站的原始数据，通过周密科学的计算，可以对两个接收机之间的基线向量进行精准的测量。最后根据已知的基准站坐标值，可以对流动站的坐标值进行计算。
1.2 GPS RTK定位技术的优势
（1）精度高：由于在进行定位测量过程中，采集点、放样点之间的并无关联，不会产生误差累加，所以精度也就较高。
（2）速度快：使用GPS RTX技术弥补了传统GPS在测量过程中不能实时和无法放样的缺点，可以是在在数分钟之内完成对象区域的测量施工。即便是工作环境较为恶劣，也可以完成作业，有效的提升了测量的工作效率。
（3）自动化水平高：在进行GPS RTX技术应用过程中，只需要很少的工作人员，就可以完成整个测量工作。相关的数据输入和处理过程都可以借助计算机完成，自动化、智能化水平较高。
1.3 GPS RTK技术的工作步骤
（1）在进行测量之前，应首先对所测量区域的相关控制点信息进行收集，包括控制点的等级、中央子午线、所属的坐标系，所在控制网的布设时间，所处区域的地形特点等。
（2）由于在进行GPS RTK实时解算时，采用的WGS-84坐标系，这与地方坐标系存在一定的差异，需要对两者进行转换参数的确定。一般情况下，常见的对两坐标系的转换参数计算的方法有两种：第一种是基于常规控制网，需要在测量现场对多个已知控制点进行联测，联测的数量一般不低于三个，之后利用控制点对坐标参数进行计算，并采取1～2个控制点对计算结果进行验证。第二种时基于静态GPS的控制网，可以直接利用WGS-84坐标系进行转换参数的计算。
（3）控制点加密：如果测量现场的相邻已知控制点之间的距离较大，已经超过了GPS RTX的工作半径，这时可以在现场选取距离转角桩较近且交通和视野均较好的区域，进行支点的布置。
（4）GPS RTK线路测量：在进行线路测量过程中，为了确保测量的精度，一般应确保流动站具有5颗以上的同步卫星以及处于较高的图形强度参数下进行。对于同一个基准点，在进行放样过程中，应确保其高程和坐标精度指标低于5cm。
（5）内页数据处理：利用测量软件对所采集到的数据，转化成测量线路的平断面图。
2 电力线路测定实例工程概况
某核电站500kV输电线路架设工程，工程所需架设的电力线路全长约为100km，所施工区域主要为山区，虽然线路架设的沿线交通相对便利，但是受到山区植被的影响，线路的通视度较差，无法采用全站仪进行定位测量。由于本工程对施工的要求较高，杆塔的放样要求平面误差低于5cm，高程平面误差低于5cm，断面测量的高程误差低于50cm。因此，为了确保测量结果的准确性，本工程引入了GPS RTK技术进行电力线路的测量。
3 GPS RTK技术的应用分析
3.1 工程相关资料的搜集以及转换参数的计算
本工程根据相关材料，所确定的控制点与线路路径的位置示意图如图1所示。通过控制点，对该电力线路架设的路径进行控制，本工程采用了4个控制点参与到坐标参数的结算。根据相关转换参数计算，最终基准站为G03，并利用流动站对G02进行了测量检查，最终获得的结果满足工程要求的误差范围。
3.2 定线测量
根据本工程的转角塔位坐标值，将相邻转角塔的坐标值输入到GPS中，并建立成一条直线，通过系统的处理分析，会给出当前位置与直线之间的距离以及角度，逐渐引导GPS流动站往线路的直线进行靠近，当两者的线路方向一致时，就可以对相邻转角塔之间的直线塔位置进行精准的定位确定。
3.3 平断面图测量 在进行平面和断面测量过程中，应确保选取的平面和断面点能够对电力线路所在区域的地形、地貌进行真实的反映。首先利用GPS RTK的定线功能，将相邻转角塔的坐标输入到系统当中，并建立成一条直线，并根据相关引导对中线点的位置进行确认，结合工程所在区域的地形地貌实际情况，对断面点的信息进行采集。一般情况下，对于平地而言，断面点之间的距离应低于50m；对于独立山头而言，应至少采集3个以上的断面点。常见的断面测量可以分为以下两种：
（1）纵断面：对导线与地面之间的距离进行控制，尤其是距离地面的最低处应进行现场的校准测量；
（2）横断面：对于导线因为风力等因素，而出现的摆动距离进行控制，一般需要在现场对边线外1：3以上高宽比的边坡高程进行校准测量。
3.4 内业编辑
本工程的线路平断面图采用纵向1：200，横向1：2000的比例尺进行绘制。首先将采集到的原始数据信息由GPS RTX系统中导入到计算机中，利用相关的软件对其进行编辑和整理，最终生成所需的平端面图。
3.5 测量中的注意事项
（1）为了确保电力线路测量的准确性，应在测量作业之前，对所有的仪器设备进行检查，确保其处于最佳工作状态；
（2）对于基准站的选择，应选取地势相对较高，且视野开阔的区域，尽量远离电力线或者树林等有障碍物的区域；
（3）在进行点采集作业之前，应对已知點的可靠性进行检查，确保没有问题后，在进行下一步的采集作业。
4 结束语
综上所述，随着科学技术的发展与进步，GPS RTK技术日渐完善，在电力线路测量中发挥着巨大的作用。本文结合实例分析了GPS RTK技术的实际应用，利用其操作简便，定位精度高等优点，实现了电力线路测量的自动化和智能化操作，不仅可以全天候的实时观测，而且节约了人力和物力的投入，提升了电力企业的工作效率和经济效益，推动了电力行业的可持续发展。
参考文献
[1]蒋鸿飞.GPS RTK技术在输电线路测量中的创新应用思路探讨[J].科技创新导报，2011（7）：92～93.
[2]周群友.在电力测量中如何应用GPS RTK技术[J].广东科技，2010，19（16）：73.
[3]何贵兵，李首文.GPS RTK技术在电力线路定线测量中的应用[J].科技创新导报，2011（23）：86.
收稿日期：2018-10-18
作者简介：叶祥志（1983-），男，汉族，湖南常德人，大学本科，工程师，主要从事电力工程测绘工作。
关键词：电力线路测；GPS RTK技术；应用研究
中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）33-0107-02
作为科学技术创新发展的产物，GPS RTX技术在电力线路测量中应用时，可以有效的发挥卫星定位的作用，对电力线路进行精准的测量和定位，提升了电力线路测量工作的效率，推动了电力行业的智能化、自动化发展。因此，研究分析GPS RTK技术在电力线路测量中的应用具有重要的现实意义。
1 GPS RTX定位技术的概述
1.1 RTK定位原理
所谓GPS RTX定位技术，就是在载波相位觀测的基础上，利用差分GPS实现测量的技术。该项技术的精度较高，可以对所测量站点的三维坐标进行厘米级的定位测量。为了实现对目标的精准测量，该项技术主要是由数字信号接收系统、实时传输系统以及实时处理系统三部分组成。其工作原理如下：
（1）在采用GPS RTK进行电力测量时，一般需要两台或者两台以上的接收机同时工作，并从中选取一台GPS接收机作为固定的基准站，其余的则作为电力测量时的流动站。通常情况下，作为基准站的GPS接收机固定在一个点上，在进行测量工作时，它会接收到卫星传输过来的原始数据信息。通过穿行端口，无线电发射机根据所收到的数据信息进行广播，确保所有处于工作中的流动GPS接收机可以接收到该广播数据信息。
（2）作为GPS RTX的流动站，其在工作时不仅会采集其所在位置的原始数据，而且还可以利用电台对基准站所广播的GPS原始数据进行接收，并通过串口转往流动站接收机。因此，流动站GPS接收机不仅会接收到来自流动站的原始数据，而且会接收到来自基准站的原始数据，通过周密科学的计算，可以对两个接收机之间的基线向量进行精准的测量。最后根据已知的基准站坐标值，可以对流动站的坐标值进行计算。
1.2 GPS RTK定位技术的优势
（1）精度高：由于在进行定位测量过程中，采集点、放样点之间的并无关联，不会产生误差累加，所以精度也就较高。
（2）速度快：使用GPS RTX技术弥补了传统GPS在测量过程中不能实时和无法放样的缺点，可以是在在数分钟之内完成对象区域的测量施工。即便是工作环境较为恶劣，也可以完成作业，有效的提升了测量的工作效率。
（3）自动化水平高：在进行GPS RTX技术应用过程中，只需要很少的工作人员，就可以完成整个测量工作。相关的数据输入和处理过程都可以借助计算机完成，自动化、智能化水平较高。
1.3 GPS RTK技术的工作步骤
（1）在进行测量之前，应首先对所测量区域的相关控制点信息进行收集，包括控制点的等级、中央子午线、所属的坐标系，所在控制网的布设时间，所处区域的地形特点等。
（2）由于在进行GPS RTK实时解算时，采用的WGS-84坐标系，这与地方坐标系存在一定的差异，需要对两者进行转换参数的确定。一般情况下，常见的对两坐标系的转换参数计算的方法有两种：第一种是基于常规控制网，需要在测量现场对多个已知控制点进行联测，联测的数量一般不低于三个，之后利用控制点对坐标参数进行计算，并采取1～2个控制点对计算结果进行验证。第二种时基于静态GPS的控制网，可以直接利用WGS-84坐标系进行转换参数的计算。
（3）控制点加密：如果测量现场的相邻已知控制点之间的距离较大，已经超过了GPS RTX的工作半径，这时可以在现场选取距离转角桩较近且交通和视野均较好的区域，进行支点的布置。
（4）GPS RTK线路测量：在进行线路测量过程中，为了确保测量的精度，一般应确保流动站具有5颗以上的同步卫星以及处于较高的图形强度参数下进行。对于同一个基准点，在进行放样过程中，应确保其高程和坐标精度指标低于5cm。
（5）内页数据处理：利用测量软件对所采集到的数据，转化成测量线路的平断面图。
2 电力线路测定实例工程概况
某核电站500kV输电线路架设工程，工程所需架设的电力线路全长约为100km，所施工区域主要为山区，虽然线路架设的沿线交通相对便利，但是受到山区植被的影响，线路的通视度较差，无法采用全站仪进行定位测量。由于本工程对施工的要求较高，杆塔的放样要求平面误差低于5cm，高程平面误差低于5cm，断面测量的高程误差低于50cm。因此，为了确保测量结果的准确性，本工程引入了GPS RTK技术进行电力线路的测量。
3 GPS RTK技术的应用分析
3.1 工程相关资料的搜集以及转换参数的计算
本工程根据相关材料，所确定的控制点与线路路径的位置示意图如图1所示。通过控制点，对该电力线路架设的路径进行控制，本工程采用了4个控制点参与到坐标参数的结算。根据相关转换参数计算，最终基准站为G03，并利用流动站对G02进行了测量检查，最终获得的结果满足工程要求的误差范围。
3.2 定线测量
根据本工程的转角塔位坐标值，将相邻转角塔的坐标值输入到GPS中，并建立成一条直线，通过系统的处理分析，会给出当前位置与直线之间的距离以及角度，逐渐引导GPS流动站往线路的直线进行靠近，当两者的线路方向一致时，就可以对相邻转角塔之间的直线塔位置进行精准的定位确定。
3.3 平断面图测量 在进行平面和断面测量过程中，应确保选取的平面和断面点能够对电力线路所在区域的地形、地貌进行真实的反映。首先利用GPS RTK的定线功能，将相邻转角塔的坐标输入到系统当中，并建立成一条直线，并根据相关引导对中线点的位置进行确认，结合工程所在区域的地形地貌实际情况，对断面点的信息进行采集。一般情况下，对于平地而言，断面点之间的距离应低于50m；对于独立山头而言，应至少采集3个以上的断面点。常见的断面测量可以分为以下两种：
（1）纵断面：对导线与地面之间的距离进行控制，尤其是距离地面的最低处应进行现场的校准测量；
（2）横断面：对于导线因为风力等因素，而出现的摆动距离进行控制，一般需要在现场对边线外1：3以上高宽比的边坡高程进行校准测量。
3.4 内业编辑
本工程的线路平断面图采用纵向1：200，横向1：2000的比例尺进行绘制。首先将采集到的原始数据信息由GPS RTX系统中导入到计算机中，利用相关的软件对其进行编辑和整理，最终生成所需的平端面图。
3.5 测量中的注意事项
（1）为了确保电力线路测量的准确性，应在测量作业之前，对所有的仪器设备进行检查，确保其处于最佳工作状态；
（2）对于基准站的选择，应选取地势相对较高，且视野开阔的区域，尽量远离电力线或者树林等有障碍物的区域；
（3）在进行点采集作业之前，应对已知點的可靠性进行检查，确保没有问题后，在进行下一步的采集作业。
4 结束语
综上所述，随着科学技术的发展与进步，GPS RTK技术日渐完善，在电力线路测量中发挥着巨大的作用。本文结合实例分析了GPS RTK技术的实际应用，利用其操作简便，定位精度高等优点，实现了电力线路测量的自动化和智能化操作，不仅可以全天候的实时观测，而且节约了人力和物力的投入，提升了电力企业的工作效率和经济效益，推动了电力行业的可持续发展。
参考文献
[1]蒋鸿飞.GPS RTK技术在输电线路测量中的创新应用思路探讨[J].科技创新导报，2011（7）：92～93.
[2]周群友.在电力测量中如何应用GPS RTK技术[J].广东科技，2010，19（16）：73.
[3]何贵兵，李首文.GPS RTK技术在电力线路定线测量中的应用[J].科技创新导报，2011（23）：86.
收稿日期：2018-10-18
作者简介：叶祥志（1983-），男，汉族，湖南常德人，大学本科，工程师，主要从事电力工程测绘工作。