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試論GPS在電力測量的應用及應用前景討論論文
摘要：隨著GPS的不斷完善發展，目前GPS測量已能取代傳統的三角控制測量，導線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特殊性，GPS測量的應用前景廣闊。
關鍵詞：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定點原理實現的。GPS定位方式有絕對定位（單點定位）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、經度與海拔高的形式提供。相對定位的結果為兩個測點之間的基線向量（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，在某一時刻能同時測定出站點到三顆衛星的距離，加之此時刻衛星的位置是已知的，便可用空間距離交會的原理解算出站點的點位坐標來。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不同的測站上，同步觀測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，解算出站點之間的基線向量。相對定位精度可以達到幾個ppm以上。隨著GPS的不斷完善發展，目前GPS測量已能取代傳統的三角控制測量、導線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特點:
（一）使用GPS測量技術建立較大面積測量控制網是一種很好的方式。能節省大量造標費用，節省人力，提高工效，經濟效益明顯，并大大減輕了野外作業的勞動強度。
（二）GPS控制網平面精度好，點位精度較均勻。
（三）使用GPS技術加密控制點方法簡便，不受控制形式限制。不必考慮布設成三角網，導線網或其它典型圖形，只需考慮有足夠的多條觀測及必要的檢核條件即可得到滿意的成果。
三、GPS在架空輸電線路中的應用
無論工測還是航測，在輸電線路工程的測量中，應用GPS都能提高工效、減輕測量人員的勞動強度，發揮效益。GPS應用于工測的選線，為避開障礙物，優化路徑提供了便利條件。同時也給長期困擾不前的航測選線帶來了前景。較常規的作業方法，用GPS作像控點，既經濟又省時方便，而且縮短了工期3倍以上。由于用GPS選定轉角點或者實施三維坐標放樣，又使航測真正達到了優化路徑、節約投資的目的。少砍伐樹木，少拆遷，也是明顯的效益。在線路測量中，采用GPS配合航測將是電力行業的發展方向。下面談談GPS的應用。
（一）選擇路徑方案
根據送電線路初設審批方案進行終勘定線，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際情況;農村村莊發展快，變化大，很難按照批準方案實地落實路徑等。現在解決這個問題的辦法是增強拆遷和砍伐樹木或增加轉角使路徑通過。這樣做不僅增加了工作難度，而且增加了建設投資。
GPS優化選線就是利用GPS測量進度快、效率高、質量好以及測量導線長短不受限制、測點間無需通視的特點，測量轉角點與轉角點間影響路徑通過的地形，地物和建筑、構筑物的坐標，根據這些坐標選定合理路徑。 （二）坐標聯系測量
為了取得送電線路轉角點坐標，需進行坐標聯系測量。如以下兩種方法:
1、控制點法
由于送電線路終勘定位尚未進行或正在進行，在實地僅有部分轉角樁或無轉角樁時采用控制點法進行坐標聯系測量。根據國家三角點利用GPS在送電線路上兩端和中間測量二個以上控制點。終勘定位時可與之聯測，聯測后根據送電線路轉角角度和距離計算出各轉角點的坐標。
2、沿轉角點測量法
送電線路終勘定位后轉角點樁位均在實地定位，坐標聯系測量沿送電線路轉角點進行，計算出轉角點平面坐標。
（三）干擾范圍內通訊線的測量
GPS進行干擾范圍內通訊線測量與坐標聯系測量基本相同，不同的是坐標聯系測量依據點是國家等級三角點，干擾范圍內通訊線測量依據點是送電線路轉角點。以這些轉角點為依據點采用閉合導線形式或支點形式進行干擾范圍內通訊線測量，測出通訊線轉角桿坐標，提供數據或相對位置圖以便于進行抗干擾設計計算。
（四）在高山地區進行電力線路終堪時，特別是在高山地區進行交叉跨越測量，在通視特別困難時，GPS就發揮較大優勢。如：在交叉跨越不能看見地面點，或者只能看見跨越線的延長線時，GPS配合全站儀進行交叉跨越測量的效率就比傳統的測量簡單的多。
（五)線路航測控制測量
送電線路航測主要有“先定后測”和“先測后定”兩種方法。采用“先定后測”精度高，質量好，但作業強度量大，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進行線路航測作業控制測量同時測定線路轉角點坐標，吸取兩種方法的優點，為線路應用航測創造了有利條件。
1、外業控制測量
由于GPS測量不受距離長短的影響，也不受通訊條件的限制，這些控制點可以盡量布設在地形平坦，交通方便之處，有利于測量工作開展。測量時勞動強度小、費用低，而成果精度高、質量好。
2、線路轉角點測量
GPS進行航外控制測量時應同時進行轉角點測量，轉角點可以在像片上確定后在實地判別訂立，也可在實地訂立后轉刺到像片上。測量轉角點時應同時在距轉角點約100m外另設立一個控制點，作為定位時轉角點的后視方向。
四、GPS在其它測量中的應用
GPS應用在微波通訊測量中，可將幾十公里的聯測導線一次性地由國家三角點引測到微波站上，不僅縮短了工期，提高了功效，而且精度高、質量好。還可根據需要進行微波站與站之間聯測，為設計提供準確的數據。
GPS在放鉆孔與實測水井點等測量中，利用GPS不需要兩點相互通視和不受距離長短限制的優點，在沒有控制點的條件下，也能高效、優質地完成任務。
五、GPS在電力工程中應用的發展前景
GPS技術至今仍在不斷地發展。實時差分、無初始化動態(AROF)及實時動態(RTK)技術相繼問世，使三維坐標放樣取得實質性進展。
在測量中，航測配合GPS外控技術已經成熟，可以推廣應用。工測可以打破傳統的先整體后局部，控制網一級級加密的作業方法。GPS和計算機聯結在野外實時采集數據，實時成圖是測量技術發展的又一前景。
在架空送電線路上，利用RTK技術對轉角點一次性坐標放樣，并可實測平斷面和塔基斷面，優化線路，節約投資。
對于測量來說，有了GPS這項新技術，再配合電力行業的其他優勢，可增強競爭能力。
六、結語
GPS技術應用于電力工程測量中，使得測量的效率、質量大大提高，而且節省了測量人員體力。同時，對生態環境起到了一定的保護作用。總體來看，隨著GPS技術的不斷提高，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會逐步深入到更具體的工作中，會對電力工程測量有更大的幫助。
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