試論GPS在電力測量的應用及應用前景討論
論文摘要：隨著(zhù)GPS的不斷完善發(fā)展，目前GPS測量已能取代傳統的三角控制測量，導線(xiàn)測量以及攝影控制測量，還廣泛應用于碎部測量，地形測量及工程測量。由于電力測量的行業(yè)特殊性， GPS測量的應用前景廣闊。
論文關(guān)鍵詞：GPS；電力測量；應用前景
一、GPS定位基本原理
GPS定位是根據測量中的距離交會(huì )定點(diǎn)原理實(shí)現的。GPS定位方式有絕對定位（單點(diǎn)定位）與相對定位兩種。絕對定位的結果為在GPS定位基準下的三維坐標，通常以緯度、經(jīng)度與海拔高的形式提供。相對定位的結果為兩個(gè)測點(diǎn)之間的基線(xiàn)向量（在地心地圖坐標WSG-84△x、△y、△z橢球的平距、方位角和大地高差的形式）。就空間幾何定位而言，在某一時(shí)刻能同時(shí)測定出站點(diǎn)到三顆衛星的距離，加之此時(shí)刻衛星的位置是已知的，便可用空間距離交會(huì )的原理解算出站點(diǎn)的點(diǎn)位坐標來(lái)。相對定位的基本思想是采用至少兩臺GPS接收機分別安置于兩個(gè)不同的測站上，同步觀(guān)測4顆以上的衛星，采用求差法，消除衛星鐘與接收機鐘的鐘差，減弱信號傳播誤差的影響，解算出站點(diǎn)之間的基線(xiàn)向量。相對定位精度可以達到幾個(gè)ppm以上。隨著(zhù)GPS的不斷完善發(fā)展，目前GPS測量已能取代傳統的三角控制測量、導線(xiàn)測量以及攝影控制測量，還廣泛應用于碎部測量、地形測量及工程測量。由于電力測量的行業(yè)特殊性，GPS測量的應用前景廣闊。
二、GPS在大面積航測測圖控制中的應用
GPS應用于大面積航測成圖控制中有以下幾個(gè)特點(diǎn):
�。ㄒ唬┦褂肎PS測量技術(shù)建立較大面積測量控制網(wǎng)是一種很好的方式。能節省大量造標費用，節省人力，提高工效，經(jīng)濟效益明顯，并大大減輕了野外作業(yè)的勞動(dòng)強度。
�。ǘ〨PS控制網(wǎng)平面精度好，點(diǎn)位精度較均勻。
�。ㄈ┦褂肎PS技術(shù)加密控制點(diǎn)方法簡(jiǎn)便，不受控制形式限制。不必考慮布設成三角網(wǎng)，導線(xiàn)網(wǎng)或其它典型圖形，只需考慮有足夠的多條觀(guān)測及必要的檢核條件即可得到滿(mǎn)意的成果。
三、GPS在架空輸電線(xiàn)路中的應用
無(wú)論工測還是航測，在輸電線(xiàn)路工程的測量中，應用GPS都能提高工效、減輕測量人員的勞動(dòng)強度，發(fā)揮效益。GPS應用于工測的選線(xiàn)，為避開(kāi)障礙物，優(yōu)化路徑提供了便利條件。同時(shí)也給長(cháng)期困擾不前的航測選線(xiàn)帶來(lái)了前景。較常規的作業(yè)方法，用GPS作像控點(diǎn)，既經(jīng)濟又省時(shí)方便，而且縮短了工期3倍以上。由于用GPS選定轉角點(diǎn)或者實(shí)施三維坐標放樣，又使航測真正達到了優(yōu)化路徑、節約投資的目的。少砍伐樹(shù)木，少拆遷，也是明顯的效益。在線(xiàn)路測量中，采用GPS配合航測將是電力行業(yè)的發(fā)展方向。下面談?wù)凣PS的應用。
�。ㄒ唬┻x擇路徑方案
根據送電線(xiàn)路初設審批方案進(jìn)行終勘定線(xiàn)，由于踏勘、初勘粗糙，并未將路徑貫通;使用的1：50000地形圖測繪年代早，已不能正確反映現在的實(shí)際情況;農村村莊發(fā)展快，變化大，很難按照批準方案實(shí)地落實(shí)路徑等�，F在解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是增強拆遷和砍伐樹(shù)木或增加轉角使路徑通過(guò)。這樣做不僅增加了工作難度，而且增加了建設投資。
GPS優(yōu)化選線(xiàn)就是利用GPS測量進(jìn)度快、效率高、質(zhì)量好以及測量導線(xiàn)長(cháng)短不受限制、測點(diǎn)間無(wú)需通視的特點(diǎn)，測量轉角點(diǎn)與轉角點(diǎn)間影響路徑通過(guò)的地形，地物和建筑、構筑物的坐標，根據這些坐標選定合理路徑。
�。ǘ┳鴺寺�(lián)系測量
為了取得送電線(xiàn)路轉角點(diǎn)坐標，需進(jìn)行坐標聯(lián)系測量。如以下兩種方法:
1、控制點(diǎn)法
由于送電線(xiàn)路終勘定位尚未進(jìn)行或正在進(jìn)行，在實(shí)地僅有部分轉角樁或無(wú)轉角樁時(shí)采用控制點(diǎn)法進(jìn)行坐標聯(lián)系測量。根據國家三角點(diǎn)利用GPS在送電線(xiàn)路上兩端和中間測量二個(gè)以上控制點(diǎn)。終勘定位時(shí)可與之聯(lián)測，聯(lián)測后根據送電線(xiàn)路轉角角度和距離計算出各轉角點(diǎn)的坐標。
2、沿轉角點(diǎn)測量法
送電線(xiàn)路終勘定位后轉角點(diǎn)樁位均在實(shí)地定位，坐標聯(lián)系測量沿送電線(xiàn)路轉角點(diǎn)進(jìn)行，計算出轉角點(diǎn)平面坐標。
�。ㄈ└蓴_范圍內通訊線(xiàn)的測量
GPS進(jìn)行干擾范圍內通訊線(xiàn)測量與坐標聯(lián)系測量基本相同，不同的是坐標聯(lián)系測量依據點(diǎn)是國家等級三角點(diǎn)，干擾范圍內通訊線(xiàn)測量依據點(diǎn)是送電線(xiàn)路轉角點(diǎn)。以這些轉角點(diǎn)為依據點(diǎn)采用閉合導線(xiàn)形式或支點(diǎn)形式進(jìn)行干擾范圍內通訊線(xiàn)測量，測出通訊線(xiàn)轉角桿坐標，提供數據或相對位置圖以便于進(jìn)行抗干擾設計計算。
�。ㄋ模┰诟呱降貐^進(jìn)行電力線(xiàn)路終堪時(shí)，特別是在高山地區進(jìn)行交叉跨越測量，在通視特別困難時(shí)，GPS就發(fā)揮較大優(yōu)勢。如：在交叉跨越不能看見(jiàn)地面點(diǎn)，或者只能看見(jiàn)跨越線(xiàn)的延長(cháng)線(xiàn)時(shí)，GPS配合全站儀進(jìn)行交叉跨越測量的效率就比傳統的測量簡(jiǎn)單的多。
�。ㄎ�)線(xiàn)路航測控制測量
送電線(xiàn)路航測主要有“先定后測”和“先測后定”兩種方法。采用“先定后測”精度高，質(zhì)量好，但作業(yè)強度量大，費用高，現已較少應用，采用“先測后定”工作量小，費用低，但精度也較低。應用GPS進(jìn)行線(xiàn)路航測作業(yè)控制測量同時(shí)測定線(xiàn)路轉角點(diǎn)坐標，吸取兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，為線(xiàn)路應用航測創(chuàng )造了有利條件。
1、外業(yè)控制測量
由于GPS測量不受距離長(cháng)短的影響，也不受通訊條件的限制，這些控制點(diǎn)可以盡量布設在地形平坦，交通方便之處，有利于測量工作開(kāi)展。測量時(shí)勞動(dòng)強度小、費用低，而成果精度高、質(zhì)量好。
2、線(xiàn)路轉角點(diǎn)測量
GPS進(jìn)行航外控制測量時(shí)應同時(shí)進(jìn)行轉角點(diǎn)測量，轉角點(diǎn)可以在像片上確定后在實(shí)地判別訂立，也可在實(shí)地訂立后轉刺到像片上。測量轉角點(diǎn)時(shí)應同時(shí)在距轉角點(diǎn)約100m外另設立一個(gè)控制點(diǎn)，作為定位時(shí)轉角點(diǎn)的后視方向。
四、GPS在其它測量中的應用
GPS應用在微波通訊測量中，可將幾十公里的聯(lián)測導線(xiàn)一次性地由國家三角點(diǎn)引測到微波站上，不僅縮短了工期，提高了功效，而且精度高、質(zhì)量好。還可根據需要進(jìn)行微波站與站之間聯(lián)測，為設計提供準確的數據。
GPS在放鉆孔與實(shí)測水井點(diǎn)等測量中，利用GPS不需要兩點(diǎn)相互通視和不受距離長(cháng)短限制的優(yōu)點(diǎn)，在沒(méi)有控制點(diǎn)的條件下，也能高效、優(yōu)質(zhì)地完成任務(wù)。
五、GPS在電力工程中應用的發(fā)展前景
GPS技術(shù)至今仍在不斷地發(fā)展。實(shí)時(shí)差分、無(wú)初始化動(dòng)態(tài)(AROF)及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)技術(shù)相繼問(wèn)世，使三維坐標放樣取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
在測量中，航測配合GPS外控技術(shù)已經(jīng)成熟，可以推廣應用。工測可以打破傳統的先整體后局部，控制網(wǎng)一級級加密的作業(yè)方法。GPS和計算機聯(lián)結在野外實(shí)時(shí)采集數據，實(shí)時(shí)成圖是測量技術(shù)發(fā)展的又一前景。
在架空送電線(xiàn)路上，利用RTK技術(shù)對轉角點(diǎn)一次性坐標放樣，并可實(shí)測平斷面和塔基斷面，優(yōu)化線(xiàn)路，節約投資。
對于測量來(lái)說(shuō)，有了GPS這項新技術(shù)，再配合電力行業(yè)的其他優(yōu)勢，可增強競爭能力。
六、結語(yǔ)
GPS技術(shù)應用于電力工程測量中，使得測量的效率、質(zhì)量大大提高，而且節省了測量人員體力。同時(shí)，對生態(tài)環(huán)境起到了一定的保護作用�？傮w來(lái)看，隨著(zhù)GPS技術(shù)的不斷提高，我國的北斗系統和歐洲的GALILEO衛星定位系統的完善，以及廣大測繪工作者的不斷探索，GPS會(huì )逐步深入到更具體的工作中，會(huì )對電力工程測量有更大的幫助。
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