畢業(yè)論文-基于GPS RTK在廈門(mén)~英春220kVⅠ、Ⅱ回線(xiàn)路工程定位的應(yīng)用研究_第1頁(yè)
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龍巖學(xué)院資源工程學(xué)院畢業(yè)論文 題目:基于GPSRTK在廈門(mén)~英春220kVⅠ、Ⅱ回線(xiàn)路工程定位的應(yīng)用研究專(zhuān)業(yè):測(cè)繪工程班級(jí):07測(cè)繪班學(xué)號(hào):姓名:指導(dǎo)教師:職稱(chēng):助教指導(dǎo)教師:職稱(chēng):副教授資源工程學(xué)院印制資源工程學(xué)院測(cè)繪工程【摘要】:由于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展需要大量的電力消耗,促進(jìn)了電網(wǎng)建設(shè),但是大部分輸電線(xiàn)路位于山地丘陵,通視條件差,傳統(tǒng)光學(xué)儀器無(wú)法滿(mǎn)足測(cè)量需要。GPSRTK測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了這一缺陷,它能方便、快速、準(zhǔn)確地完成測(cè)量工作。本文基于筆者去年從事電力測(cè)量的相關(guān)實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn),以GRSRTK在電力線(xiàn)路測(cè)量中的應(yīng)用為研究對(duì)象,描述了電力線(xiàn)路測(cè)量的現(xiàn)狀,介紹了GPSRTK系統(tǒng)的組成、工作原理及相關(guān)作業(yè)流程。并通過(guò)廈門(mén)~英春220kVⅠ、Ⅱ回線(xiàn)路工程定位項(xiàng)目實(shí)踐,闡述了GPSRTK技術(shù)在電力線(xiàn)路測(cè)量工作中的應(yīng)用:靜態(tài)控制測(cè)量、定線(xiàn)測(cè)量、樁間距離測(cè)量、平斷面測(cè)量、桿塔測(cè)量等。以便使讀者更好的了解GPSRTK技術(shù)的發(fā)展對(duì)電力建設(shè)的意義?!娟P(guān)鍵詞】:GPS;RTK;控制測(cè)量;工程定位;目錄1.引言 51.1輸電線(xiàn)路測(cè)量現(xiàn)狀 51.1.1輸電線(xiàn)路基本知識(shí) 51.1.2輸電線(xiàn)路的特點(diǎn) 51.1.3傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的弊端 51.2GPSRTK引入電力測(cè)量的意義 62.GPSRTK的工作原理 62.1GPS的定位原理 62.2RTK的工作原理 63.GPSRTK技術(shù)測(cè)量的技術(shù)方案 73.1搜集測(cè)區(qū)資料 73.2GPS控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì) 73.3GPS靜態(tài)控制 73.3.1選點(diǎn)埋石 73.3.2靜態(tài)觀(guān)測(cè) 83.3.3數(shù)據(jù)處理 83.4RTK測(cè)量 83.5RTK的精度控制 83.5.1誤差來(lái)源 83.5.2精度控制 94.工程實(shí)例 94.1工程概況 94.2GPS測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì) 94.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)。 94.2.2設(shè)計(jì)精度 104.2.3設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和網(wǎng)形 104.2.4觀(guān)測(cè)設(shè)備和人員 104.3GPS靜態(tài)測(cè)量 104.3.1控制點(diǎn)的選點(diǎn)與埋石 104.3.2原有控制點(diǎn)數(shù)據(jù) 114.3.3布網(wǎng)方案 114.3.4GPS測(cè)量 114.3.5GPS數(shù)據(jù)處理 124.4RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量 124.4.1作業(yè)方式和工作內(nèi)容 124.4.2測(cè)區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù) 134.4.3基準(zhǔn)站的設(shè)置 134.4.4實(shí)測(cè)定位 134.5終勘定位 144.5.1定線(xiàn)測(cè)量 144.5.2樁間距離測(cè)量 144.5.3平斷面測(cè)量 154.5.4桿塔測(cè)量 154.6注意事項(xiàng) 165.結(jié)論 176.致謝 18參考文獻(xiàn): 181.引言GPS即全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)是美國(guó)從上世紀(jì)70年代開(kāi)始研制歷時(shí)20年耗資200億美元,于1994年全面建成的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),因其具有高精度的連續(xù)實(shí)時(shí)精密三維導(dǎo)航與定位功能,并且具有良好的抗干擾性,已成為在航空、航天、軍事、交通運(yùn)輸、資源勘探、通信氣象等領(lǐng)域被廣泛采用的系統(tǒng)。我國(guó)測(cè)繪部門(mén)使用GPS也近十年了,它最初主要用于高精度大地測(cè)量和控制測(cè)量,建立各種類(lèi)型和等級(jí)的測(cè)量控制網(wǎng),現(xiàn)在它除了繼續(xù)在這些領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用外還在測(cè)量領(lǐng)域的其它方面得到充分的應(yīng)用。電力工程因?yàn)槠渌幍匦螚l件復(fù)雜,傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)難以滿(mǎn)足工程建設(shè)要求,GPS測(cè)量則充分顯示其優(yōu)越性。1.1輸電線(xiàn)路測(cè)量現(xiàn)狀1.1.1輸電線(xiàn)路基本知識(shí)發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)的電能,是通過(guò)高壓送電線(xiàn)路輸送到用電中心的變電所,經(jīng)過(guò)變電所降壓,再送給用戶(hù)的。送電線(xiàn)路分為電纜線(xiàn)路和架空線(xiàn)路兩種。電纜線(xiàn)路一般是將導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)于地下,造價(jià)較高;架空線(xiàn)路是用桿塔把導(dǎo)線(xiàn)懸掛在空中,易于發(fā)現(xiàn)故障和檢修。所以遠(yuǎn)距離送電一般都采用架空輸電線(xiàn)路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)輸電線(xiàn)路或線(xiàn)路)。

目前,我國(guó)常用的送電線(xiàn)路額定電壓主要分為10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等6種,輸電線(xiàn)路見(jiàn)圖1-1。圖1-1輸電線(xiàn)路1.1.2輸電線(xiàn)路的特點(diǎn)隨著近幾年我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)力度的加大,電網(wǎng)建設(shè)施工企業(yè)所承擔(dān)的施工任務(wù)也在逐年增加,測(cè)量任務(wù)越來(lái)越多,野外地形條件越來(lái)越復(fù)雜。但是大部分輸電線(xiàn)路位于山地丘陵,植被茂密,通視條件差,而位于平原區(qū)也可能由于建筑物太多造成通視情況不好。山地地形的復(fù)雜可能造成勘測(cè)人員迷路,走錯(cuò)路線(xiàn),走錯(cuò)位置等,不但沒(méi)有人身安全且影響了工作效率。其次測(cè)區(qū)分布沿線(xiàn)路呈帶狀,并且較長(zhǎng),綿延幾十公里甚至幾百公里,很難通過(guò)一次勘測(cè)就可以完全通過(guò),需要經(jīng)過(guò)反復(fù)修改線(xiàn)路走向,勘測(cè)人員體力付出較大。而且由于線(xiàn)路很長(zhǎng)容易出現(xiàn)較大的誤差累計(jì),同時(shí)高程受地球曲率影響也較大。1.1.3傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的弊端電力線(xiàn)路測(cè)量工作起初使用經(jīng)緯儀進(jìn)行,遇到障礙物時(shí),用鋼尺配合經(jīng)緯儀進(jìn)行間接定線(xiàn),效率低下,精度不能滿(mǎn)足工程建設(shè)的需要。其后發(fā)展為使用全站儀測(cè)量,需要測(cè)量人員拿著花桿沿著線(xiàn)路跑,并且還要兼顧風(fēng)偏點(diǎn)、危險(xiǎn)斷面點(diǎn)等。然而現(xiàn)在的電力線(xiàn)路,特別是高壓送電線(xiàn)路一般都選擇在山區(qū)通過(guò),植被茂密地形復(fù)雜,導(dǎo)致工作強(qiáng)度大,人身安全無(wú)法保證,而且當(dāng)用花桿來(lái)測(cè)量地物時(shí),花桿不可避免地會(huì)傾斜,特別是立高花桿時(shí)更無(wú)法保持花桿直立,嚴(yán)重影響測(cè)量成果的精度。傳統(tǒng)測(cè)量方法測(cè)量時(shí)需要滿(mǎn)足通視條件,而當(dāng)前送電線(xiàn)路基本都選擇在山區(qū)通行,很難滿(mǎn)足通視條件,或者需要砍伐樹(shù)木才能滿(mǎn)足通視。這樣不但工作量大,而且損壞植被、破壞環(huán)境,與國(guó)家倡導(dǎo)的愛(ài)護(hù)環(huán)境、環(huán)保施工的政策相違背。1.2GPSRTK引入電力測(cè)量的意義TK(RealTimekinematic)是GPS發(fā)展的最新成果,由于采用了先進(jìn)的衛(wèi)星捕獲和跟蹤技術(shù),觀(guān)測(cè)時(shí)間大大縮短,可以為測(cè)量提供實(shí)時(shí)高精度的定位結(jié)果。RTK測(cè)量不受天氣、地形、通視等條件的限制,而且操作簡(jiǎn)便、作業(yè)靈活、工作效率高,誤差分布均勻,不存在誤差積累問(wèn)題。采用RTK來(lái)進(jìn)行測(cè)量,能夠?qū)崟r(shí)知道定位精度,避免了因精度不夠而需反測(cè)的煩惱。GPSRTK技術(shù)的出現(xiàn),給輸變電線(xiàn)路的施工測(cè)量帶來(lái)了歷史性的變革。RTK可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)候準(zhǔn)確地測(cè)量到物體瞬時(shí)的位置。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使得線(xiàn)路航測(cè)的大規(guī)模落實(shí)路徑測(cè)量和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)放位測(cè)量變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。GPSRKT應(yīng)用于桿塔放位時(shí),可取消傳統(tǒng)測(cè)量放位中那些依靠體力(如上樹(shù)搖旗吶喊、多次反復(fù)奔波)才能完成的串通直線(xiàn)及定線(xiàn)測(cè)量、樁間距離與高差測(cè)量等數(shù)道工序,而直接對(duì)每基塔位進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的放樣測(cè)量,實(shí)現(xiàn)了一步法放樣定位。這樣,簡(jiǎn)化了工序,節(jié)省了大量人力、物力,總工效提高了2~3倍。另外,由于RTK對(duì)通視的要求低,就避免部分地物的拆除和大量樹(shù)林的砍伐,保持了生態(tài)平衡,取得了良好的環(huán)境效益。由此可見(jiàn),GPSRTK技術(shù)的應(yīng)用于電力線(xiàn)路的建設(shè)的研究具有重要的實(shí)踐意義。 2.GPSRTK的工作原理2.1GPS的定位原理GPS定位系統(tǒng)由GPS衛(wèi)星及其星座、地面控制部分以及用戶(hù)設(shè)備部分3大部分組成。其中空間部分由7顆試驗(yàn)衛(wèi)星和24顆GPS工作衛(wèi)星組成;GPS的地面控制系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站;用戶(hù)設(shè)備部分按其功能可分為硬件和軟件2個(gè)部分。三者具有獨(dú)立的功能和作用,又有機(jī)結(jié)合形成完整系統(tǒng)。[1]GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù),采用空間距離交會(huì)的方法,確定待測(cè)點(diǎn)的位置。在需要的位置p點(diǎn)架設(shè)GPS接收機(jī),在某一時(shí)刻ti同時(shí)接收了三顆(a、b、c)以上的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文,通過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理和計(jì)算可求得該時(shí)刻GPS接收機(jī)至GPS衛(wèi)星的距離sap、sbp、scp,同樣通過(guò)接收衛(wèi)星星歷可獲得該時(shí)刻這些衛(wèi)星在空間的位置(三維坐標(biāo))[2].。從而用距離交會(huì)的方法求得p點(diǎn)的維坐標(biāo)(xp,yp,zp)。[3]2.2RTK的工作原理RTK(RealTimeKinematic)技術(shù)是以載波相位測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的以載波相位測(cè)量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)。它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并達(dá)到厘米級(jí)精度,是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展里程中的一個(gè)標(biāo)志。它由基準(zhǔn)站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈、流動(dòng)站接收機(jī)三部分組成。RTK基本工作原理,見(jiàn)圖2-1:它利用2臺(tái)及以上GPS接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào),其中一臺(tái)安置在已知坐標(biāo)點(diǎn)上作為基準(zhǔn)站,將一些必要的數(shù)據(jù)輸入控制手簿,如基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、高程、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)、水平面擬合參數(shù)等,另一臺(tái)用來(lái)測(cè)定未知點(diǎn)的坐標(biāo)——移動(dòng)站?;鶞?zhǔn)站根據(jù)該點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)求出其到衛(wèi)星的距離改正數(shù),并將這一改正數(shù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸設(shè)備,實(shí)時(shí)地發(fā)送給流動(dòng)站。流動(dòng)站GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí),通過(guò)無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備,接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)馁Y料,然后根據(jù)相對(duì)定位的原理,實(shí)時(shí)解算出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)及其精度(即基準(zhǔn)站和流動(dòng)站坐標(biāo)差△X、△Y、△H,加上基準(zhǔn)坐標(biāo)得到的每個(gè)點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo),通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)得出流動(dòng)站每個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)X、Y和海拔高H),歷時(shí)不到一秒鐘。圖2-1RTK工作原理3.GPSRTK技術(shù)測(cè)量的技術(shù)方案3.1搜集測(cè)區(qū)資料根據(jù)收到的測(cè)量任務(wù)指示書(shū)收集測(cè)區(qū)相關(guān)資料,包括:測(cè)區(qū)隸屬的行政管轄;測(cè)區(qū)范圍的地理坐標(biāo),控制面積;測(cè)區(qū)的交通狀況和人文地理;測(cè)區(qū)的地形及氣候狀況;測(cè)區(qū)控制點(diǎn)的坐標(biāo)、等級(jí)、中央子午線(xiàn)、坐標(biāo)系、埋設(shè)地點(diǎn),并對(duì)控制點(diǎn)的分析、評(píng)價(jià),查看控制點(diǎn)保存是否完好,是否影響GPS靜態(tài)聯(lián)測(cè)。3.2GPS控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)GPS控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的一般原則要充分考慮建立GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍,并且采用分級(jí)布網(wǎng)的方案:為提高GPS網(wǎng)的可靠性,各級(jí)GPS網(wǎng)必須布設(shè)成由獨(dú)立的GPS基線(xiàn)向量邊(或簡(jiǎn)稱(chēng)為GPS邊)構(gòu)成的閉合圖形網(wǎng),閉合圖形可以是三邊形、四邊形或多邊形,也可以包含一些附合路線(xiàn),GPS網(wǎng)中不允許存在支線(xiàn)。GPS控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)包括控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)精度(見(jiàn)表3-1、表3-2)、GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)網(wǎng)型以及觀(guān)測(cè)設(shè)備人員等。表3-1GPS測(cè)量精度分級(jí)(一)級(jí)別主要用途固定誤差a(m)比例誤差b(ppm·D)A地殼形變測(cè)量或國(guó)家高精度GPS網(wǎng)建立≤5≤0.1B國(guó)家基本控制測(cè)量≤8≤1表3-2GPS測(cè)量精度分級(jí)(二)等級(jí)平均距離(KM)A(mm)B(ppm.D)最弱邊相對(duì)中誤差二9<10<21/12萬(wàn)三5<10<51/8四2<10<101/4.5一級(jí)1<10<101/2二級(jí)<1<15<201/13.3GPS靜態(tài)控制3.3.1選點(diǎn)埋石GPS點(diǎn)位的選擇應(yīng)符合技術(shù)要求,有利于使用其它測(cè)量方法進(jìn)行聯(lián)測(cè);點(diǎn)位的基礎(chǔ)應(yīng)堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固,易于長(zhǎng)期保存,并有利于安全作業(yè);點(diǎn)位應(yīng)便于安置接收設(shè)備和操作,視野開(kāi)闊,被測(cè)衛(wèi)星的地平高度角應(yīng)大于15,溢保證GPS信號(hào)接收;點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線(xiàn)點(diǎn)發(fā)射源(如電視臺(tái)、微波站等),其距離不得小于200m,并應(yīng)遠(yuǎn)離高壓輸電線(xiàn),其距離不得小于50m,以免產(chǎn)生多路徑效應(yīng)誤差。3.3.2靜態(tài)觀(guān)測(cè)每時(shí)段采集數(shù)據(jù)前,作業(yè)員應(yīng)量取天線(xiàn)高,查看此時(shí)段的接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號(hào)、故障情況;一個(gè)時(shí)段觀(guān)測(cè)過(guò)程中不得進(jìn)行關(guān)閉接收機(jī)又重新啟動(dòng)、進(jìn)行接收機(jī)初始化(發(fā)現(xiàn)故障除外)、改變衛(wèi)星高度角、改變數(shù)據(jù)采集間隔、改變天線(xiàn)位置;觀(guān)測(cè)員在作業(yè)期間不得擅自離開(kāi)測(cè)站,并應(yīng)防止儀器受震動(dòng)和被移動(dòng),防止人和其它物體靠近儀器、以免遮擋衛(wèi)星信號(hào);觀(guān)測(cè)時(shí)不應(yīng)在接收機(jī)旁使用手機(jī)和對(duì)講機(jī),避免干擾衛(wèi)星信號(hào);在觀(guān)測(cè)過(guò)程中應(yīng)保證接收機(jī)正常工作,數(shù)據(jù)記錄正確;觀(guān)測(cè)結(jié)束后再次量取天線(xiàn)高,量至mm,兩次天線(xiàn)高之差不應(yīng)大于3mm。3.3.3數(shù)據(jù)處理可采用徠卡LEICAGeooffice軟件包、南方公司的GPS數(shù)據(jù)處理軟件包GPSPro或天寶公司的數(shù)據(jù)處理軟件包TGO進(jìn)行基線(xiàn)處理與平差與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算。對(duì)不同類(lèi)型接收機(jī)采集的數(shù)據(jù)采用其配套軟件進(jìn)行編輯,生成通用RENIX數(shù)據(jù),輸入最終所采用的數(shù)據(jù)處理軟件包,進(jìn)行基線(xiàn)處理、自由網(wǎng)平差,得到各測(cè)站點(diǎn)的WGS-84大地坐標(biāo)及有關(guān)精度信息。然后利用所選取的GPS數(shù)據(jù)處理軟件,將測(cè)區(qū)控制點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成的北京54坐標(biāo)。控制點(diǎn)高程根據(jù)聯(lián)測(cè)的已知高程點(diǎn)進(jìn)行GPS高程擬合后,得到控制點(diǎn)的擬合高程,高程基準(zhǔn)為1985年國(guó)家高程系。3.4RTK測(cè)量RTK在輸電線(xiàn)路建設(shè)中的應(yīng)用主要用于定線(xiàn)、定位、直線(xiàn)樁位及塔位的放樣,另外還有平斷面的測(cè)量。GPS所能直接提供的數(shù)據(jù)形式就是坐標(biāo),RTK最主要的兩大功能就是實(shí)時(shí)測(cè)圖和工程放樣,我們所用的基本都是放樣功能。對(duì)于平斷面測(cè)量時(shí)也同樣是利用放樣功能記錄下每個(gè)地物的點(diǎn)坐標(biāo),利用事先約定的點(diǎn)標(biāo)識(shí)來(lái)區(qū)別不同的地物,也可以利用同樣的方法測(cè)量塔位地形圖。RTK要求一臺(tái)基準(zhǔn)站和至少一臺(tái)流動(dòng)站及相配套的數(shù)據(jù)通訊鏈?;鶞?zhǔn)站實(shí)時(shí)地把測(cè)站信息和所有觀(guān)測(cè)值通過(guò)數(shù)據(jù)鏈傳遞給流動(dòng)站,流動(dòng)站用先進(jìn)的處理技術(shù)來(lái)瞬時(shí)求出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)。從前面論述的測(cè)量原理可知,借助于基準(zhǔn)站可以方便地得到各不同樁位相對(duì)基準(zhǔn)站的精確位置,也就可解算出各樁位間的相互位置。同樣,根據(jù)圖紙已知待定樁位相對(duì)于某確定樁的位置值,就可借助于移動(dòng)站找到待定樁的實(shí)際位置。這些計(jì)算和顯示都由軟件自動(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行。在實(shí)際工作中為方便測(cè)量和減小誤差,一般將基準(zhǔn)站設(shè)在工作區(qū)域的中央位置。其設(shè)置無(wú)嚴(yán)格要求,但在整個(gè)測(cè)量工作中是絕對(duì)不可改變的。3.5RTK的精度控制3.5.1誤差來(lái)源RTK測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因很多,概括起來(lái)有以下三個(gè)方面[4]:測(cè)量?jī)x器:由于每一種儀器只具有一定限度的準(zhǔn)確度,由此觀(guān)測(cè)的數(shù)據(jù)必然帶有誤差。同時(shí),儀器本身也有一定的誤差,比如:接收機(jī)鐘差,GPS接收機(jī)所使用的鐘的鐘面時(shí)與GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間的差異;接收機(jī)天線(xiàn)相位中心偏差,GPS接收機(jī)天線(xiàn)的標(biāo)稱(chēng)相位中心與其真實(shí)的相位中心之的差異。

觀(guān)測(cè)者:由于觀(guān)測(cè)者的感覺(jué)器官的鑒別能力有一定的局限,所以在儀器的操作過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生誤差。同時(shí),觀(guān)測(cè)者的技術(shù)水準(zhǔn)和工作態(tài)度也是對(duì)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量有直接影響的重要因素。如由于GPS控制部分的問(wèn)題或用戶(hù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)引入的誤差等

外界條件:測(cè)量時(shí)的外界條件,如溫度、濕度、風(fēng)力、大氣折光等因素和變化都會(huì)對(duì)觀(guān)測(cè)的數(shù)據(jù)直接產(chǎn)生影響。特別是高精度的測(cè)量,更重視外界條件產(chǎn)生的觀(guān)測(cè)誤差。例如:

1)多路徑誤差。多路徑誤差是RTK測(cè)量中最嚴(yán)重的誤差,由于接收機(jī)受周?chē)h(huán)境的影響,使得接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星信號(hào)中還包含有各種反射和折射信號(hào)的影響,其誤差一般為幾厘米,高反射環(huán)境下可超過(guò)lOcm。2)地球曲率引起的誤差。在進(jìn)行坐標(biāo)系測(cè)量時(shí),由于測(cè)量結(jié)果是用水平面代替水準(zhǔn)面,由于地球曲率的影響,無(wú)可避免地會(huì)造成測(cè)量誤差。當(dāng)基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間的距離不超過(guò)15km時(shí)[5],GPSRTK差分測(cè)量的水平面定位精度能達(dá)到厘米級(jí)。而高程誤差與距離的平方成正比[6]。3.5.2精度控制在論述RTK技術(shù)的原理時(shí),我們知道,RTK測(cè)量的關(guān)鍵是確定整周未知數(shù),能否連續(xù)地、可靠地接收基準(zhǔn)站播發(fā)的信號(hào),是RTK能否成功的決定因素。在實(shí)際應(yīng)用中,來(lái)自各方面的干擾,較高處,避開(kāi)電視、電臺(tái)發(fā)射塔、微波站、飛機(jī)場(chǎng)、高壓線(xiàn)、和大面積水域等。除此之外,為了保證地物點(diǎn)的測(cè)量精度,我們還要對(duì)接收機(jī)天線(xiàn)進(jìn)行校驗(yàn),選擇有削弱多路徑誤差的各種技術(shù)的天降低了RTK的可靠性和精度。為了保證地物點(diǎn)的測(cè)量精度,基準(zhǔn)站上空應(yīng)無(wú)大面積遮蔽和影響數(shù)據(jù)鏈通訊的無(wú)線(xiàn)電干擾,并避免多路徑效應(yīng),因此RTK基準(zhǔn)站點(diǎn)位應(yīng)選擇在視野開(kāi)闊的建筑物頂部或地勢(shì)線(xiàn)。同時(shí),我們還要不斷利用新的數(shù)據(jù)處理技術(shù),以削弱各種誤差帶來(lái)的影響。當(dāng)然,針對(duì)線(xiàn)路的勘測(cè),盡量選擇較好的測(cè)量時(shí)段。另外,可以適當(dāng)?shù)挠昧鲃?dòng)站加密控制點(diǎn),以解決作業(yè)半徑不足的問(wèn)題;對(duì)于植被較密集地帶則必須砍伐樹(shù)木,雖然RTK無(wú)累計(jì)誤差,但由于有高程異常和數(shù)據(jù)鏈傳輸誤差因素等一些問(wèn)題,必須對(duì)RTK進(jìn)行質(zhì)量控制,針對(duì)輸電線(xiàn)路勘測(cè)比較行之有效和方便的方法就是已知點(diǎn)檢核比較法,在每次工作之前,先檢查已知點(diǎn),對(duì)比兩次差值,一般情況都不會(huì)超過(guò)5cm。[9]4.工程實(shí)例4.1工程概況本工程線(xiàn)路起自已建的廈門(mén)500kV變220kV構(gòu)架,終止于已建的英春220kV變構(gòu)架,雙回路,線(xiàn)路總長(zhǎng)度約14.0km;其中英春變出線(xiàn)段約2.8km雙回路已建;新建段長(zhǎng)度約11.2km,其中廈李I(lǐng)II回(該線(xiàn)路已開(kāi)斷進(jìn)廈門(mén)西牽引變,為保持前后命名的一致,本工程暫時(shí)仍采用廈李I(lǐng)II回命名)#11~#14段(雙回路)改遷1.3km。導(dǎo)線(xiàn)截面為2×630mm2,地線(xiàn)一根為OPGW復(fù)合光纜地線(xiàn),另一根為良導(dǎo)體地線(xiàn)。新建段線(xiàn)路建設(shè)地點(diǎn)處于廈門(mén)市同安區(qū),已建段線(xiàn)路建設(shè)地點(diǎn)處于集美區(qū)。為理順電網(wǎng)分布,加強(qiáng)電網(wǎng)可靠性,本工程擬對(duì)原廈李I(lǐng)II回與原廈春I回線(xiàn)路進(jìn)行對(duì)調(diào),避免了兩者之間交叉跨越及本工程利用原廈春I回走廊改造時(shí)存在多次跨越房屋、廠(chǎng)房的問(wèn)題。4.2GPS測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)4.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)。(1)依據(jù)本院工技部下達(dá)的本工程《工程勘察任務(wù)書(shū)》(2010)勘字09號(hào)和本院線(xiàn)路設(shè)計(jì)部提供的本工程《線(xiàn)路工程終勘聯(lián)系書(shū)》(工程檢索號(hào):35-S592S)的要求按期完成各項(xiàng)測(cè)量工作。(2)本線(xiàn)路工程主要采用工程測(cè)量的方法進(jìn)行控制測(cè)量和平斷面量測(cè)。嚴(yán)格執(zhí)行《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-2007)和《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》(GB/T18314-2001)。根據(jù)可研審批的路徑方案,結(jié)合1:10000線(xiàn)路路徑圖,進(jìn)行靜態(tài)GPS控制測(cè)量。根據(jù)1:10000地形圖沿路徑附近合理布設(shè)外業(yè)控制網(wǎng)(點(diǎn)),認(rèn)真施測(cè)、檢查、平差計(jì)算。(3)外業(yè)終勘定位原則上采用二次終勘定位方式進(jìn)行作業(yè)。嚴(yán)格執(zhí)行《220kV及以下架空送電線(xiàn)路勘測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DL/T5076-2008)。采用RTKGPS進(jìn)行定線(xiàn)和施測(cè)各轉(zhuǎn)角塔位,全站儀或RTKGPS進(jìn)行直線(xiàn)塔位干線(xiàn)測(cè)量和平斷面檢查測(cè)量。外業(yè)工作應(yīng)嚴(yán)密組織實(shí)施,對(duì)于控制桿塔高度的重要平斷面點(diǎn)和風(fēng)偏斷面點(diǎn),特別是重要交叉跨越點(diǎn),應(yīng)認(rèn)真施測(cè)和校測(cè)。(4)線(xiàn)路跨越的重要森林植被或經(jīng)濟(jì)作物的種類(lèi)、高度與范圍應(yīng)在平斷面圖中表示清楚。塔基斷面測(cè)量應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,嚴(yán)禁估測(cè)。線(xiàn)路跨越已有建筑物應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真檢查。采用TL航測(cè)軟件包編輯、優(yōu)化生成CAD平斷面圖提供設(shè)計(jì)使用。(5)測(cè)量并計(jì)算全線(xiàn)塔位(樁位)北京54橢球下的平面坐標(biāo)(X,Y,H)和地理坐標(biāo)(經(jīng)度、緯度,高程)。按我院“貫標(biāo)”要求經(jīng)各級(jí)校審后提供測(cè)量成品,并及時(shí)將有關(guān)測(cè)量資料歸檔保存。4.2.2設(shè)計(jì)精度根據(jù)工程需要和測(cè)區(qū)情況,選擇E級(jí)GPS網(wǎng)作為測(cè)區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)。要求平均邊長(zhǎng)小于1km,最弱邊相對(duì)中誤差小于1/20000,點(diǎn)位中誤差最大為±9mm,GPS接收機(jī)標(biāo)稱(chēng)精度的固定誤差a≤20mm,比例誤差系數(shù)b≤10×10-6。[7]4.2.3設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和網(wǎng)形電力工程控制網(wǎng)是電力工程建設(shè)、管理和維護(hù)的基礎(chǔ),其網(wǎng)型和精度要求與電力工程項(xiàng)目的性質(zhì)、規(guī)模密切相關(guān)。本工程控制網(wǎng)共10個(gè)點(diǎn),其中聯(lián)測(cè)已知平面控制點(diǎn)4個(gè)地區(qū),高程控制點(diǎn)3個(gè),GPS擬合高程點(diǎn)7個(gè)。采用3臺(tái)GPS接收機(jī)觀(guān)測(cè),網(wǎng)形布設(shè)成邊連式。[10]4.2.4觀(guān)測(cè)設(shè)備和人員工程組采用3臺(tái)徠卡GPS1230雙頻接收機(jī)、1臺(tái)TC802全站儀和1臺(tái)TC307全站儀,面包車(chē)2部,負(fù)責(zé)人1人參加人員5人。4.3GPS靜態(tài)測(cè)量4.3.1控制點(diǎn)的選點(diǎn)與埋石雖然線(xiàn)路的勘測(cè)對(duì)精度要求相對(duì)較低,選點(diǎn)時(shí)不必考慮網(wǎng)形,但須注意線(xiàn)路左右兩側(cè)控制點(diǎn)位個(gè)數(shù)的分布基本相當(dāng),并且相鄰兩點(diǎn)間距離不大于4km,因?yàn)橐WC在RTK的作業(yè)半徑內(nèi)。所有相鄰兩點(diǎn)聯(lián)機(jī)呈現(xiàn)鋸齒形,線(xiàn)路中線(xiàn)貫穿其中??刂泣c(diǎn)選在地勢(shì)較高、上方無(wú)遮擋的開(kāi)闊地方;使用水泥護(hù)樁、鐵標(biāo)芯或在永久建筑物上做標(biāo)記??刂泣c(diǎn)設(shè)在線(xiàn)路路徑走向附近且交通便利的地方,在點(diǎn)之記上注明其位置。控制點(diǎn)選擇在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)且能夠長(zhǎng)久保存的地方。直接在選擇好的位置挖掘長(zhǎng)、寬、高30cm×30cm×60cm深坑,采用混凝土攪拌壓實(shí),中間設(shè)置帶有十字刻劃的鐵標(biāo),見(jiàn)圖4-1。建筑物刻劃點(diǎn)應(yīng)刻上十字星和20cm×20cm的正方形外框;在水泥路上刻石在中心打出10cm×10cm的空洞,安上特制鐵標(biāo)志并用混凝土澆灌牢固,刻劃20cm×20cm外框,見(jiàn)圖4-2。12cm20CM點(diǎn)名(號(hào))年.月點(diǎn)名(號(hào))年.月40或60cm 20cm圖4-1圖4-2控制點(diǎn)可能密度不夠,需要加密,加密控制點(diǎn)在野外選定后,若在土質(zhì)實(shí)地上則需打上木樁,木樁頂面與地面高差應(yīng)小于5cm,且木樁中心打上鐵釘作為標(biāo)識(shí);若在水泥地則應(yīng)刻劃記號(hào)。加密控制點(diǎn)應(yīng)用紅漆寫(xiě)上點(diǎn)名。控制點(diǎn)埋石,見(jiàn)圖4-3,在埋石工作完成后對(duì)點(diǎn)之記進(jìn)行繪制和整理,采用標(biāo)準(zhǔn)A4紙張打印輸出,確保點(diǎn)之記內(nèi)容完整、格式統(tǒng)一、整飾美觀(guān)。點(diǎn)之記中的交通路線(xiàn)圖、交通情況、點(diǎn)位略圖及點(diǎn)位說(shuō)明應(yīng)盡可能多地增加找點(diǎn)信息,以便查找點(diǎn)位,并力求簡(jiǎn)單明了、語(yǔ)言精練。圖4-3XY01控制點(diǎn)4.3.2原有控制點(diǎn)數(shù)據(jù)從福建省地理信息中心收集C(三)級(jí)GPS控制點(diǎn)和原來(lái)變電站地形圖測(cè)繪時(shí)布設(shè)的控制點(diǎn)3個(gè)(A052、589P、587P),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘確認(rèn)點(diǎn)位完整可靠與所收集數(shù)據(jù)一致,可做為起算數(shù)據(jù)用于控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)和加密[11]。4.3.3布網(wǎng)方案以收集到的控制點(diǎn)A052、589P、587P為起算點(diǎn),按邊連式布設(shè)E級(jí)GPS控制網(wǎng),見(jiàn)圖4-4。點(diǎn)位周?chē)囊曇伴_(kāi)闊,無(wú)樹(shù)木和其它建筑物及各種障礙物,點(diǎn)位遠(yuǎn)離高壓電線(xiàn)、電視轉(zhuǎn)播臺(tái)、電視臺(tái)、強(qiáng)的干擾臺(tái)、主建筑物等。GPS點(diǎn)位選擇保證有二個(gè)以上方向通視;困難地方有一個(gè)方向通視。圖4-4測(cè)區(qū)控制網(wǎng)4.3.4GPS測(cè)量由于輸電線(xiàn)路精度要求相對(duì)不是很高,所以我們?cè)谝巴忪o態(tài)觀(guān)測(cè)時(shí)兩期觀(guān)測(cè)之間只保證聯(lián)測(cè)一個(gè)公共點(diǎn),而不是公共邊。觀(guān)測(cè)時(shí)段長(zhǎng)短視邊長(zhǎng)而定,由于大部分為3km左右,所以大部分時(shí)段是40到120分鐘。表4-1GPS測(cè)量各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定[12]項(xiàng)目限差(精度)要求相鄰點(diǎn)間基線(xiàn)弦長(zhǎng)精度(mm)√(102+(20D)2)相鄰點(diǎn)間大地高差精度(mm)√(102+(30D)2)相鄰點(diǎn)間最大距離(km)≤20衛(wèi)星高度角(°)≥15有效觀(guān)測(cè)衛(wèi)星總數(shù)≥4時(shí)段長(zhǎng)度(min)≥30數(shù)據(jù)采樣間隔(s)10圖形強(qiáng)度GDOP≤8注:其中D位點(diǎn)間基線(xiàn)弦長(zhǎng)4.3.5GPS數(shù)據(jù)處理外業(yè)采集數(shù)據(jù)完成后,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及平差計(jì)算,使用廣播星歷進(jìn)行計(jì)算。基線(xiàn)解算及平差計(jì)算,采用徠卡LEICAGeooffice處理軟件進(jìn)行,見(jiàn)圖4-5。整個(gè)測(cè)區(qū)以A052點(diǎn)的單點(diǎn)定位解為起算,解算所有基線(xiàn),剔除一部分不合理的基線(xiàn)后,進(jìn)行無(wú)約束平差確定的有效觀(guān)測(cè)量基礎(chǔ)上,以控制點(diǎn)587P和589P為約束,進(jìn)行WGS-84三維約束平差及平面二維約束平差,以GPS01為檢查。各項(xiàng)精度指標(biāo)以及成果取得滿(mǎn)足《GPS規(guī)范》相關(guān)規(guī)定要求。然后利用徠卡LEICAGeooffice數(shù)據(jù)處理軟件,將測(cè)區(qū)控制點(diǎn)WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成的北京54坐標(biāo)??刂泣c(diǎn)高程根據(jù)聯(lián)測(cè)的已知高程點(diǎn)進(jìn)行GPS高程擬合后,得到控制點(diǎn)的擬合高程,高程基準(zhǔn)為1985年國(guó)家高程系。圖4-5靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)處理4.4RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量4.4.1作業(yè)方式和工作內(nèi)容送電線(xiàn)路的作業(yè)原則是要保證線(xiàn)路在兩個(gè)轉(zhuǎn)角電之間的直線(xiàn)性。兩個(gè)轉(zhuǎn)角樁之間的距離一般在2-15km之間,直線(xiàn)樁的設(shè)定要根據(jù)具體的地形地物狀況和平斷面測(cè)量的要求綜合考慮,兩樁距離一般在400m左右,按電力規(guī)范“以相鄰兩直線(xiàn)樁中心為基準(zhǔn)延伸直線(xiàn),其偏離直線(xiàn)方向的角度不應(yīng)大于180°±1'”的規(guī)定,平面定位精度應(yīng)優(yōu)于±3cm,極端情況下保證±5cm。本工程主要工作方式以“先定線(xiàn)后平斷面測(cè)量”一次終勘定位方式完成。首先,用GPS定出轉(zhuǎn)角塔位置,得到全線(xiàn)轉(zhuǎn)角塔位坐標(biāo);然后根據(jù)轉(zhuǎn)角塔位坐標(biāo),結(jié)合1:10000地形圖,專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員完成送電線(xiàn)路路徑選線(xiàn)工作。選線(xiàn)完成后,根據(jù)線(xiàn)路轉(zhuǎn)角坐標(biāo),利用GPSRTK和全站儀,進(jìn)行野外線(xiàn)路定線(xiàn)工作:每基桿塔準(zhǔn)確位置測(cè)定、線(xiàn)路平斷面測(cè)量和塔基斷面測(cè)量。最后,采用“架空送電線(xiàn)路測(cè)量軟件包”進(jìn)行線(xiàn)路平斷面圖編輯,并生成正確的平斷面圖及相關(guān)塔位坐標(biāo)和圖形數(shù)據(jù)文件,提供設(shè)計(jì)使用。4.4.2測(cè)區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)

本工程采用廈門(mén)坐標(biāo)系,利用GPS采集已知點(diǎn)的84坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求得轉(zhuǎn)換參數(shù),然后根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)求得未知點(diǎn)坐標(biāo)。RTK的測(cè)量方法通常采用“鍵入?yún)?shù)”,該方法是將參考站架設(shè)在其中的一個(gè)控制點(diǎn)上,在儀器中求出該點(diǎn)的WGS84坐標(biāo),然后用流動(dòng)站去測(cè)量幾個(gè)控制點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)。(控制點(diǎn)要能覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū))并將對(duì)應(yīng)的地方坐標(biāo)輸入到接收機(jī)中,進(jìn)行計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。將求出的轉(zhuǎn)換參數(shù)直接輸入到儀器中,然后流動(dòng)站可以直接進(jìn)行測(cè)量放樣。[10]轉(zhuǎn)換參數(shù)在整個(gè)區(qū)域只需在參考站上求一次WGS84坐標(biāo)值,以后再架在該點(diǎn)時(shí),直接調(diào)用上次存儲(chǔ)的WGS84坐標(biāo)。圖4-6RTK接手機(jī)操作界面4.4.3基準(zhǔn)站的設(shè)置GPSRTK定位的數(shù)據(jù)處理過(guò)程是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的單基線(xiàn)處理過(guò)程,基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量好壞、無(wú)線(xiàn)電的信號(hào)傳播質(zhì)量好壞對(duì)定位結(jié)果的影響很大,基準(zhǔn)站位置的有利選擇非常重要。RTK測(cè)量中,流動(dòng)站隨著基準(zhǔn)站距離增大,初始化時(shí)間增長(zhǎng),精度將會(huì)降低,所以流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間距離不能太大,一般不超過(guò)10Km范圍。同時(shí)要考慮基準(zhǔn)站上空無(wú)衛(wèi)星信號(hào)的大面積遮蓋和影響RTK數(shù)據(jù)鏈通訊的無(wú)線(xiàn)電干擾,以及提高基準(zhǔn)站無(wú)線(xiàn)架設(shè)高度。基準(zhǔn)站的設(shè)置含建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理、基準(zhǔn)站電臺(tái)頻率選擇、GPSRTK工作方式選擇,基準(zhǔn)站坐標(biāo)輸入、基準(zhǔn)站工作啟動(dòng)等,以上設(shè)置完成后,可以啟動(dòng)GPSRTK基準(zhǔn)站,開(kāi)始測(cè)量并通過(guò)電臺(tái)傳送數(shù)據(jù)。

4.4.4實(shí)測(cè)定位在野外實(shí)測(cè)定位時(shí),應(yīng)以方向樁作為基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)參考、修正桿塔中心樁位。在已選的方向樁上設(shè)置好基準(zhǔn)站,然后啟動(dòng)流動(dòng)站,進(jìn)入實(shí)時(shí)連續(xù)動(dòng)態(tài)載波差分測(cè)量的模式。當(dāng)模式固定好以后即可進(jìn)行測(cè)量和放樣操作,且實(shí)時(shí)得到流動(dòng)站的網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)。為減少誤差,應(yīng)在放樣前做一個(gè)“點(diǎn)校正”,或先到幾個(gè)已知方向樁上檢驗(yàn)一下精度。因?yàn)橐阎獦段灰部赡艽嬖谡`差,根據(jù)點(diǎn)校正的結(jié)果找出誤差較大的樁位。[13]表4-2RTK測(cè)量衛(wèi)星狀態(tài)的基本要求[14]觀(guān)測(cè)窗口狀態(tài)截止高度角15°以上的衛(wèi)星個(gè)數(shù)PDOP值良好≥6<4可用5≤6不可用<5>64.5終勘定位4.5.1定線(xiàn)測(cè)量定線(xiàn)測(cè)量,就是精確測(cè)定線(xiàn)路中心線(xiàn)的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)和終點(diǎn)間各線(xiàn)段(即在兩點(diǎn)之間寫(xiě)出一系列的直線(xiàn)樁)的工作。由于采用GPS定線(xiàn)不需要點(diǎn)與點(diǎn)之間通視,而且RTK能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前的位置,所以施測(cè)過(guò)程中非常容易控制線(xiàn)路的走向以及其它構(gòu)筑物的幾何關(guān)系。利用GPS-TRK的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的功能,將各轉(zhuǎn)角坐標(biāo)輸入,然后利用兩個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)定義直線(xiàn),再在實(shí)地放樣該直線(xiàn),直接測(cè)出各直線(xiàn)樁、斷面點(diǎn)的里程、高程,見(jiàn)圖4-7。在設(shè)置直線(xiàn)樁時(shí),首先進(jìn)行初步測(cè)量,觀(guān)察相對(duì)于直線(xiàn)的偏移量,若偏離直線(xiàn)較多時(shí),不記錄此點(diǎn),經(jīng)調(diào)整后再進(jìn)行觀(guān)測(cè)、記錄。直線(xiàn)樁按控制點(diǎn)觀(guān)測(cè),一般記錄10個(gè)以上歷元(GPS-RKT操作手簿可以自動(dòng)設(shè)定點(diǎn)位誤差限差,操作過(guò)程中可以自動(dòng)判定解算值符合限差要求并給予提示)。一個(gè)直線(xiàn)段應(yīng)在同一參考站上完成。J2、J3為線(xiàn)路的兩轉(zhuǎn)角樁,J2、J3之間定出一系列直線(xiàn)樁Z1、Z2、……如圖4-8所示。圖4-7部分測(cè)量原始資料圖4-8輸電線(xiàn)路方向直線(xiàn)樁(Z)、轉(zhuǎn)角樁(J)應(yīng)按順序進(jìn)行編號(hào),嚴(yán)禁重號(hào)。4.5.2樁間距離測(cè)量樁間距離采用RTKGPS實(shí)測(cè)坐標(biāo)反算求解或全站儀光電測(cè)距測(cè)量。當(dāng)采用全站儀測(cè)距時(shí)應(yīng)采用對(duì)向觀(guān)測(cè)一測(cè)回或同向觀(guān)測(cè)兩測(cè)回,成果取其各測(cè)回平均值,測(cè)距較差的相對(duì)誤差不大于1/1000。距離小于100米時(shí),測(cè)距較差不大于0.1米。測(cè)距最大不超過(guò)全站儀單棱鏡標(biāo)稱(chēng)測(cè)程。采用RTKGPS實(shí)測(cè)坐標(biāo)反算求解時(shí),直線(xiàn)樁應(yīng)在400m左右均勻布設(shè),且每一個(gè)直線(xiàn)樁至少可以看到另外一個(gè)樁子。若必須在少于200m的地方打樁才能滿(mǎn)足要求時(shí),應(yīng)將該樁附和在就近的兩個(gè)直線(xiàn)樁上。如:Z1和Z3之間為400m,但不通視,需要在距Zl約200m的地方打樁子,應(yīng)以Zl和Z3之間的坐標(biāo)定義直線(xiàn),放樣該直線(xiàn)確定Z2。若在直線(xiàn)上不能找到合適的位置,可以在偏離直線(xiàn)的地方打樁,測(cè)定坐標(biāo)值,編制“特殊地段坐標(biāo)成果表”,反算方位角用及坐標(biāo)法確定線(xiàn)路的方向。增設(shè)的加樁應(yīng)按直線(xiàn)樁同樣的技術(shù)要求設(shè)置,但不測(cè)角,其位置應(yīng)考慮架設(shè)儀器,測(cè)量邊線(xiàn),風(fēng)偏,危險(xiǎn)點(diǎn),交叉跨越,房屋等方面的因素。4.5.3平斷面測(cè)量送電線(xiàn)路中心線(xiàn)兩側(cè)各20米范圍內(nèi)的建筑物、墳地、道路、管線(xiàn)、河流、水庫(kù)、地下電纜等,應(yīng)實(shí)測(cè)其平面位置。對(duì)跨越采石廠(chǎng)等特殊要求的地貌,線(xiàn)路兩側(cè)300米以?xún)?nèi)都須實(shí)測(cè)其寬度及范圍,并在平斷面圖上標(biāo)注位置。對(duì)線(xiàn)路路徑所跨越的林區(qū)應(yīng)按樹(shù)種的類(lèi)別,分別測(cè)出其邊界,并在路徑平斷面圖上標(biāo)出樹(shù)種范圍及樹(shù)高。測(cè)出沿線(xiàn)路中心線(xiàn)及兩邊線(xiàn)方向或線(xiàn)路垂直方向的地形起伏特征變化點(diǎn)的高度和距離,稱(chēng)為斷面測(cè)量;沿線(xiàn)路中心線(xiàn)施測(cè)各點(diǎn)地形變化狀態(tài),稱(chēng)為縱斷面測(cè)量;沿線(xiàn)路中心的垂直方向施測(cè)各點(diǎn)地形變化狀態(tài),稱(chēng)為橫斷面測(cè)量。輸電線(xiàn)路的斷面測(cè)量,主要測(cè)定地物、地貌特征點(diǎn)的里程和高程,對(duì)高程精度要求不很高,而且主要測(cè)定各特征點(diǎn)與輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)間的相對(duì)距離,因此,可以用RTK快速測(cè)定斷面。斷面點(diǎn)應(yīng)就近樁位施測(cè),選測(cè)的斷面點(diǎn)應(yīng)能真實(shí)反映地形變化和地貌特征,防止漏測(cè)。在導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地距離可能有危險(xiǎn)影響的地段,斷面點(diǎn)應(yīng)適合加密。對(duì)山谷,深溝等不影響導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地安全之處可不測(cè)繪。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的邊線(xiàn)(本工程的邊線(xiàn)按照8米考慮)地面比中線(xiàn)地面高出0.5米時(shí),應(yīng)施測(cè)邊線(xiàn)斷面,立尺時(shí)應(yīng)按導(dǎo)線(xiàn)間距準(zhǔn)確地立在邊線(xiàn)位置。當(dāng)線(xiàn)路通過(guò)高出中線(xiàn)和邊線(xiàn)的陡坎或陡坡附近時(shí),應(yīng)根據(jù)需要施測(cè)風(fēng)偏橫斷面或風(fēng)偏點(diǎn)。風(fēng)偏橫斷面的縱橫比例尺相同,可采用1:500或1:1000。斷面測(cè)量一般與定線(xiàn)測(cè)量同時(shí)進(jìn)行,故不需要另外設(shè)置基準(zhǔn)站。將采集到的數(shù)據(jù)利用GPS數(shù)據(jù)處理軟件生成一定格式的數(shù)據(jù)文件,輸入到線(xiàn)路成圖軟件中繪制平斷面圖,見(jiàn)圖4-9。圖4-9平斷面圖4.5.4桿塔測(cè)量桿塔定位測(cè)量,是根據(jù)線(xiàn)路設(shè)計(jì)人員在線(xiàn)路平斷面圖上設(shè)計(jì)線(xiàn)路桿塔位置測(cè)設(shè)到已經(jīng)選定的線(xiàn)路中心在線(xiàn),并釘立桿塔位中心樁作為標(biāo)志的工作。用RTK測(cè)設(shè)桿塔位的方法與定線(xiàn)測(cè)量類(lèi)似,一般在相鄰兩耐張桿塔之間架設(shè)基準(zhǔn)站,用移動(dòng)站分別測(cè)出直線(xiàn)段兩端點(diǎn)的坐標(biāo)(如果已經(jīng)有坐標(biāo)則可直接調(diào)用)。在獲取轉(zhuǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)信息后,將兩端點(diǎn)的坐標(biāo)信息設(shè)置為直線(xiàn)的兩點(diǎn),然后以該直線(xiàn)作為參考線(xiàn),設(shè)計(jì)圖,在電子手薄中輸人測(cè)設(shè)的桿塔位置與端點(diǎn)之間的間隔后,即會(huì)生成包含各桿塔位樁點(diǎn)坐標(biāo)的折線(xiàn)檔。根據(jù)折線(xiàn)文件中桿塔位樁的坐標(biāo),按照RTK實(shí)時(shí)導(dǎo)航指示,可測(cè)設(shè)出各桿塔位樁,并標(biāo)定之。塔基斷面測(cè)量,RTK逐點(diǎn)測(cè)量塔腿方向的距離及高差,嚴(yán)禁估測(cè)、目測(cè)。塔基斷面測(cè)點(diǎn)要能真實(shí)反映地形的變化,必要時(shí)測(cè)繪塔基斷面圖,見(jiàn)圖4-10。直線(xiàn)塔按45°+N×90°撥角(N分別為0、1、2、3),測(cè)其四條腿的平距和高差;轉(zhuǎn)角塔的角度應(yīng)按轉(zhuǎn)角度數(shù)的二分之一,加上直線(xiàn)塔角度,以“左減右加“的原則撥角,測(cè)其四條腿的平面位置及高差。四條塔腿分別用A、B、C、D表示,如果塔位地形比較陡,測(cè)量人員應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)溝通,根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要,每條腿須測(cè)三個(gè)方向的資料,具體如下:英春220KV變電站廈門(mén)500KV變電站英春220KV變電站廈門(mén)500KV變電站DIANDIADIANZHAN雙回路轉(zhuǎn)角塔一般測(cè)至20米,雙回路直線(xiàn)塔一般測(cè)至18米。對(duì)塔腿上的實(shí)際地物應(yīng)在塔基斷面圖上予以標(biāo)明。圖4-10塔基斷面圖4.6注意事項(xiàng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK測(cè)量時(shí)選用的橢球基本參數(shù)(主要幾何和物理常數(shù))必須在同一工程各個(gè)階段保持一致;基準(zhǔn)站應(yīng)選擇在地勢(shì)開(kāi)闊和地面植被稀少,交通方便,靠近放樣的網(wǎng)點(diǎn)或轉(zhuǎn)角樁上,基準(zhǔn)站應(yīng)以快速靜態(tài)或靜態(tài)作業(yè)模式測(cè)定坐標(biāo)和高程;基準(zhǔn)站發(fā)射天線(xiàn)安裝時(shí),盡量避開(kāi)其它無(wú)線(xiàn)電干擾源的干擾(如高壓線(xiàn)、通信、電視轉(zhuǎn)播塔、對(duì)講機(jī)的發(fā)射使用)和強(qiáng)反射源的干擾;流動(dòng)站在精確放樣數(shù)據(jù)和采集數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)停止對(duì)講機(jī)的使用;進(jìn)行RTK測(cè)量,同步觀(guān)測(cè)衛(wèi)星數(shù)不少于5顆,顯示的坐標(biāo)和高程精度指標(biāo)應(yīng)在±30mm范圍內(nèi);放樣塔位樁坐標(biāo)值宜事先輸入接收機(jī)控制器(電子手薄)中并認(rèn)真校對(duì);當(dāng)放樣顯示的坐標(biāo)值與輸入值差值在±15mm以?xún)?nèi)時(shí),即可確定塔位樁,并應(yīng)記錄實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、樁號(hào)和儀器高;當(dāng)放樣距離超過(guò)3km時(shí),宜將3km左右處的塔位樁附合到已知控制點(diǎn)上(如轉(zhuǎn)角樁、直線(xiàn)樁等GPS點(diǎn)上),當(dāng)無(wú)己知點(diǎn)時(shí),必須利用已放樣的塔位樁做重復(fù)測(cè)量并檢查其精度;同一耐張段內(nèi)的直線(xiàn)樁、塔位樁宜采用同一基準(zhǔn)站進(jìn)行RTK放樣,當(dāng)更換基準(zhǔn)站時(shí),應(yīng)對(duì)上一基準(zhǔn)站放樣的直線(xiàn)樁(或塔位樁)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量,兩次測(cè)量的坐標(biāo)較差應(yīng)小于±0.07m。高程較差應(yīng)小于±0.1m。[15]5.結(jié)論與傳統(tǒng)測(cè)量方法比較,RTK測(cè)量自動(dòng)化程度高,實(shí)時(shí)提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的成果數(shù)據(jù),無(wú)需數(shù)據(jù)后處理。擁有彼此不通視條件下遠(yuǎn)距離傳遞三維坐標(biāo)的優(yōu)勢(shì),并且不像導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量那樣產(chǎn)生誤差累積,定位精度高,數(shù)據(jù)安全可靠。GPS技術(shù)應(yīng)用于輸電線(xiàn)路測(cè)量,使得線(xiàn)路勘測(cè)的效率、質(zhì)量大大提高,而且節(jié)省了勘測(cè)人員體力的支配,帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。另外減少了對(duì)樹(shù)木的砍伐,起到了一定的環(huán)保作用。但它的個(gè)別成果的不可靠同樣會(huì)給我們帶來(lái)許多不便。要減少錯(cuò)誤的概率發(fā)生,需要我們?cè)诠ぷ髦叙B(yǎng)成良好的作業(yè)習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),嚴(yán)格按操作規(guī)范作業(yè),同時(shí)要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和總結(jié)問(wèn)題,結(jié)合實(shí)踐及時(shí)解決問(wèn)題,以便使GPS-RTK技術(shù)更好地服務(wù)于工作實(shí)際。GPS技術(shù)已成為輸電線(xiàn)路勘測(cè)的一個(gè)重要組成部分,隨著GPS技術(shù)不斷的提高以及廣大測(cè)繪工作者的不斷探索,GPS會(huì)逐步深入到更具體的工作以及滿(mǎn)足更多特種工程的需要。6.致謝畢業(yè)將至,回顧近四年的學(xué)習(xí)生涯,所取得的成績(jī)離不開(kāi)良師益友的辛勤指導(dǎo)與幫助,在這里我表示深深的謝意。畢業(yè)設(shè)計(jì)能順利完成,首先要感謝指導(dǎo)老師高鵬老師!論文撰寫(xiě)期間,從論文的選題,到內(nèi)容的確定、數(shù)據(jù)的收集,再到初稿的完成、修改直至論文的定稿,高鵬老師都給了我莫大的幫助和支持,在此,我向徐老師表示深深的謝意。她在指導(dǎo)過(guò)程中,一直孜孜不倦地精心教導(dǎo),要求嚴(yán)謹(jǐn),思路清晰,有條不紊,耐心地指出我的不足之處并作出詳細(xì)解答,幫助我糾正錯(cuò)誤。同時(shí)也感謝全院的老師,感其次,感謝生活了四年的同學(xué),給予了我極大的支持和幫助,使我能夠很好完成各項(xiàng)工作。在論文撰寫(xiě)期間,得到了同學(xué)們的鼓勵(lì)和幫助,為我的論文提出了不少好的建議,在此也向他們表示誠(chéng)摯的祝福和衷心的謝意。最后,再次對(duì)高鵬致以我崇敬的謝意!謝謝!參考文獻(xiàn):[1]張華海,趙長(zhǎng)勝,等.控制測(cè)量學(xué).北京:煤炭工業(yè)出版社,1997.[2]邱致和任志久.GPSL5的信號(hào)設(shè)計(jì)與電文結(jié)構(gòu)[J].導(dǎo)航,2004[3]徐紹銓?zhuān)?GPS測(cè)量原理及應(yīng)用.武漢:武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社,1998,10.[4

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