網絡RTK在和田電網普查中的應用分析

舒斌臣 董文明 劉思情 黃鶴 王云凱

[摘要]隨著測量技術不斷發展，一種全新的測量技術RTK（Real-TimeKinematic），也就是我們通常所說的載波相位差分技術應用在在電網普查中。它的出現不僅使得測量的更加的簡便，而且使測量的精度也更加的準確。

[關鍵詞]RTK技術 工程測量 處理方法

[中圖分類號] U665.12 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-7-243-2

RTK是一種具有實時和動態特征的三維坐標定位技術，如今已經廣泛以用于電網普查中。在測量精度方面他可以定位20千米以內的坐標并且精度可以達到厘米。它很好的融合了GPS定位技術與數據傳輸兩者的優勢，并且實現了互補，彌補了GPS作為單一的靜態觀測在實際運用中的時間長、效率低以及無法實時的進行對數據的測繪和放樣的一系列問題。

1RTK技術的基本組成及其原理

網絡RTK的工作方式主要由GPS接收設備、數據傳輸系統和軟件系統三個部分組成。在我們日常使用過程中通常我們會習慣性的將它劃分為基準站、流動站和中繼站。其中基準站主要包括基準站GPS接收機和基準站電臺兩個部分；流動站主要有流動站電臺、流動站GPS接收機和電子手簿三個部分；中繼站一般是外設的電臺，主要用于擴展作業的范圍。

它的主要工作原理是通過GPS定位系統接收、通過串口發射基準站觀測的偽距和載波相位觀測值并且通過基準站臺將這些數據發射出去，這些數據被流動站電臺接收并通過電子手簿將這些數據顯示出來。流動站接收機跟蹤GPS衛星信號，同時接收基準站的數據，利用OTF計算方法算出載波相位的一周模糊度，再利用相對定位模型得出所在點相對于基準站的坐標和精度指標。

2實時動態差分GPS的操作程序和實施方法

2.1收集測區的控制點資料

工程進入測區前，要做好準備工作，收集測區控制點的詳細資料，主要包括三點。第一，控制點的坐標、經緯度、等級、中央子午線和坐標系；第二，控制點的所屬性，是屬于常規控制網還是GPS控制網；第三，控制點的地形和位置是否合適，能不能作為GPS的參考站。

2.2計算定測區轉換參數

網絡RTK的測量要在WGS-84的坐標系中進行操作，測量工程要在當地坐標或者我國北京54坐標進行操作，對于需要轉換的坐標，要滿足以下條件：測量工程要有3個以上的大地點分別有WGS-84地心坐標系、北京54坐標或者是當地坐標。

2.3參考點的選定和建立

參考點位置的選擇和建立是動態GPS成功操作的重要步驟之一，參考點的位置選擇和建立要滿足以下4個條件，缺一不可。

第一，參考點必須要有準確的已知坐標。

第二，參考點的地勢要高，地形平坦同時交通要發達。

第三，參考點的四周不能有干擾GPS信號的干擾物，例如高壓線、移動信號塔、電視臺等干擾源都要遠離，以確保數據的正常接收和發送。

第四，參考點的地形要平坦，土壤要結實，不會因為一些自然原因等坍塌等。

在確定好參考點后，可以利用GPS布網進行測定。測定后，結果如果滿足了精度要求后，將基準站GPS建立在原來的控制點上，利用流動站GPS傳回坐標。

2.4工程項目內業設計和參數設置

工程項目的設計以及參數的設置可以借助先進的軟件技術，按照要求輸入參數。主要參數要求有：當地坐標系的參數、長半軸和離心率；測區的西南角和東北角的經度和緯度；放樣點的設計坐標；測區坐標系的參數轉換。

2.5野外作業

在野外進行實際操作時，首先要將基準站的GPS接收機設立在參考點上，然后打開接收機，將PCMCIA卡上設置好的參數錄入GPS接收機，輸入精確的參考點北京54坐標和天線基準站GPS接收機，將北京54坐標參數轉化為WGS-84的坐標參數，接收所有的GPS信號，再利用數據發射電臺發送測區的坐標、觀測值、衛星跟蹤以及接收機的工作狀態。最后流動站的接收機跟蹤GPS的衛星信號，獲得基準站的各項數據，通過科學處理后得出流動站的三維WGS-84坐標，將三維坐標數據與基準站相同的坐標進行參數轉換，將WGS-84轉換為北京54坐標，同時將坐標數據顯示在手控器上。

2.6內業數據處理

GPSRTK數據的處理要相對簡單容易。在野外測量中，記錄好實際測量出來的坐標數據，通過轉換軟件獲得需要的數據和坐標參數。目前做的較好的軟件公司中海達公司的V9RTK，同時該公司的ZNetCaster軟件，能夠標出點位、軌跡同時能夠放大、縮小點位。在實際測量時，根據不同的工程要求，輸出不同格式的坐標文件。

3工程實例

在進行工程的測量工作時，要完成三個方面的測量，分別是定線、平斷測量以及定位測量。定線測量要求比較高，要求根據設計左邊定出轉角點，確定好設計線路，根據實際地形地勢設置直線樁和平斷而測量需要的方向樁。

3.1工程概況

和田地處新疆維吾爾自治區的最南端，是重要的商業中心，占地24.78萬平方公里，氣候干燥。和田電網不僅要為和田地區的七縣一市提供輸電服務同時還要承擔部分的發電任務。和田電網以220千伏為核心，東至310公里外的民豐縣，西至180公里外的皮山縣，東西共延綿500多公里。和田電網主要以110千伏和35千伏的電壓等級的輸電、配電網架，已經全面覆蓋了和田地區的七縣一市。和田電網共有一座220千伏的變電站，11座110千伏變電站和50座35千伏降壓變電站。和田電網220千伏的輸電線路共計286.278公里，110千伏的輸電線路共計937.577公里以及1298.13公里的35千伏輸電線路。

3.2作業的原則與特點

輸電線路的施工過程中要保證線路在兩個轉角點之間呈直線狀態。兩個轉角樁之間的合理距離為2-15千米，直線樁的設置要綜合考慮實際的地形地貌、地物狀況以及平斷而測量的要求，兩個直線樁的合理距離為80米到300米之間。根據我國對電力的規定，以相鄰的兩個直線樁中心為基準延伸出去，其偏離直線方向的角度不大于180°，同時，平面定位的精度應優于正負3厘米，如果地形特殊，精度要優于正負5厘米。

和田電網的測量工作中采用GPS靜態測量的技術，輸電線路沿線設立了主導線點，同時測量出每個主導線點的精確坐標數據，給定線測量帶來了巨大的優勢，方便基準站的設立。但是和田地區的地形復雜，主導線之間的距離過長，動態GPS系統的數據在傳遞過程中容易發生錯誤和丟失，因此在主導線之間進行加密操作。

在進行直線樁的放樣工作時，將基準站的接收機設立在輸電線路的主導線點上，流動站的接收機向轉角點兩側的輸電線路根據設計好的方位角和實際地形來進行直線樁的放樣工作。

GPS流動站的精度有著相對獨立的特點，每個轉角段都要設立一個固定的基準站進行測量，防止起算坐標的誤差導致轉角段的偏離。

直線樁要求一組三個點，并且兩兩通視，以保證平斷而測量和后續的定位及施工測量中部分樁位遭到破壞后，還能較好的重新設立樁位，與此同時，還能夠較好的利用全站儀對GPS點位進行現場的檢查和監督。如果實際地形特殊，不能夠保證直線樁兩兩通視，可以另外設立偏角樁，來保證恢復樁位和檢查的完成。全站儀在進行現場檢查時需要檢查三點之間的相對關系，不需要進行全線測量。

在樁位的實際放樣過程中，RTK放樣結果精度會受到多重因素的影響，包括基準站點位的精度誤差，模糊度計算的誤差，動態基線計算的誤差，坐標系統轉換時產生的誤差，GPS天線的對中誤差等等。在實際操作時，兩個基準站放樣測出的轉角樁可能會有一定的偏差，可以利用前一個基準站測得的轉角坐標作為前一個轉角段的坐標；后面的基準站測得轉角樁坐標作為下一個轉角段的坐標，以減少各轉角段的直線偏差。

和田電網的輸電線路跨越的地區地形較為復雜，同時地勢差異較大，難以進行直線樁的水準聯測。在進行直線樁的水準測量時，可以利用相鄰主導線點間的正常高高差以及DGP-RTK測出大地高差算出高程異常，然后在根據直線樁與第一主導線點的距離與相鄰主導線點間的距離的比例，算出GPS的大地高差。

4結論

網絡RTK是目前較為精準、技術含量較高的測量方式，同時隨著OTF技術的日趨成熟，網絡RTK作為專業測量手段，越來越受歡迎。網絡RTK測量方式擁有一下幾點優勢：第一，測量精度高，操作方便，可以提供三維坐標，同時還能夠實時提供核實后的成果資料；第二，相比常規的測量方式，RTK不會產生誤差累計，具有遠距離傳遞三維坐標的特點；第三，地形地勢復雜的地區，RTK定線可以減少轉交數量，加快選線的速度，提高了測量的效率同時減少了資金的投入；第四，減少參考的設置，避免多次轉站，保證了數據的精確性，提高工作效率。

參考文獻

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[2]張其，熊志平，庾靈平.析網絡RTK在地籍測量中的應用.城市建設理論研究，2012年第4期.