GPS技术在电力工程中的应用

王梓

摘要：在电力工程的测绘环节，通过GPS技术的应用能够提高测绘的精确性和可靠性，所以要想提高电力工程的测量水平，就需要加大对测绘技术的研究和应用。随着GPS技术的发展和应用，电力工程测量工作的主要作业手段也发生了改变，GPS技术已经成为了测量作业的主要手段。本文对电力工程勘测中GPS技术的应用做了详细阐述，旨在不断提高电力工程勘测水平，以实现GPS技术与电力工程的密切结合。

关键词：GPS技术；电力工程；应用研究

电力工程测绘领域中，先进技术的运用能够促进测绘水平的不断提高。随着GPS技术的不断发展及提高，当前在电力工程测绘中这一技术已经成为一项重要的科学技术。随着这一技术的广泛应用，电力工程的测绘技术得到了很大的提升。在电力工程的勘测中，通过GPS技术的应用研究能够有效地降低工程造价，还能实现勘测作业方案的不断优化，最终实现勘测设计质量的提高。实践证明，GPS技术的应用，在保护生态环境等方面还能起到很好的经济和社会效益。为此本文对这一技术的应用做了详细的阐述。

1 GPS技术的应用现状

GPS技术在电力工程的应用可以追朔到上世纪九十年代初期，随着GPS技术在电力工程中的应用，电力工程的勘测设计水平的科技化水平也越来越高，科技的应用促进了勘测技术的不断发展，而测量技术手段和GPS仪器设备的不断更新及突破使得电力工程的勘测也能够及时的实现技术更新。采用定位技术的RTK技术实现了定位技术领域的突破，这一技术在电力工程中的运用实现了线路航测的大规模路径测量，还能实现放样塔基的实时动态检测，通过程序的简化，节省了人力物力，实现了劳动效率的提高。这种技术能够实现对输电线路的野外终勘，有效的淘汰了图解控制等技术手段；在厂站的测量工作中，为了实现各级控制点坐标的高精度测定，就可以运用GPS新技术，这一技术能够依据一定数量的基准控制点来实现地形点及地物点的测量，在测定中有时候甚至可以进行各级控制点的布设就能实现高精度的测定。利用测图软件系统，能够充分的利用计算机来实现野外绘图的一次性完成，还能进行各种比例图件的打印。

2 GPS原理及其技术概述

GPS即全球定位系统，是一种以卫星为基础的无线电导航系统，这一定位系统能够实现导航定位目的，能够实现定位的全球性、全天候及连续性和实时性，这种先进的全球定位系统能够提供准确且精密的三维坐标、速度及时间，现阶段在各个领域都有所应用，已经被各类用户所喜爱。一个完整的GPS系统由三个部分组成，分别是空间部分、地面控制部分和用户设备部分。空间部分是指GPS卫星星座，地面控制部分主要是地面监控系统，而用户设备部分也就是GPS信号接收机，这三部分功能各异作用不同，这三部分的协调统一才能实现定位的精确。经过近二十多年的发展，卫星导航定位系统已经得到了升级换代，现在这种成熟的技术已经被广泛的采用和推广。现在其应用的领域非常广，而且应用前景也十分乐观，这种发展趋势已经大大超出了设想者的预想，实现了飞跃式的发展。目前，几乎所有的领域中，这一技术都有所涉及，在导航定位上已经发展成为一项非常重要的技术手段和方法，而在电力工程测绘领域中，这一技术的应用也比较早，在各种类型的测量控制网中都有涉及。

3 电力工程中GPS技术应用情况

电力工程的测量工作已经成为电力工程建设中的重要内容，电力工程的测量涉及的内容较多，从电力工程测量的作业服务对象角度看，这一测量工作包括厂站地形测量、送电线路测量及施工控制和放样测量等内容。随着GPS技术的不断发展及应用，其在电力工程测量工作中已经得到了全面的发展，在电力工程测量的各个领域都有所涉及。在发电厂工程的前期勘测中，运用全球定位系统能够很好的实现厂区整体布局及土地的精确测量，这为实现厂区的整体规划、及土地征用工作的顺利开展极为有利，技术的运用能够实现大规模的工程数据计算，还能对后续施工放样起到很重要的作用，所以一定要做好这一技术的运用，实现平高控制网及地形图测量系统的建立及运用。

3.1 国家控制点的检测和引用

GPS技术在测量中的优势就是，不收空间距离的影响实现数据的检测。在国家控制点的检测中，这一技术能够在GPS控制网中尽可能地纳入国家控制点，通过采用GPS测量方式来实现起算数据和约束条件点的检查，这能够实现国家控制点检测工作的的精度和可靠性。在检核的内容上，以点间距离为主可通过两种方法来实现长度的计算。一种是将GPS观测值解算得到的点间弦长改化至国家控制点所采用的参考椭球面，另一种是利用国家控制点的坐标成果反算至GPS观测成果。

3.2 厂区GPS控制测量中的投影变形处理

在厂区的建设中，需要构建多种附属设施，还要实现这些系统的有机联系，所以在厂区GPS控制测量中，需要将城建规划系统、国家坐标高程等进行充分的系统联系，这就要求设计专业在向测量专业提出任务书时，就要严格进行国家坐标高程系统的选定。但是值得注意的是，国家坐标系采用的是高斯平面坐标系统，作为正形投影的一种，这一正形投影在离开中央子午线的地方都会产生投影变形，所以为了满足厂区控制测量的精度，就要求在设备安装的过程中国做好施工放样的测量。

3.3 高程控制网中GPS技术的应用

3.3.1 等值线图法

高程控制网中，运用GPS技术能够根据已知点的高程异常值来实现测区的高程异常的等值线图的测绘， GPS能够测定待定点的平面位置。在等值线图的绘制上能够达到很高的精确。

3.3.2 高程拟合法

高程拟合法作为一种几何模型的建立方法，它能够根据测区的具体情况，实现局部地区的似大地水准面用平面或二次曲面的函数表达。在这一方法的运用中，可以将较小范围的平坦或低丘地区直接当成是平面，但是如果测区的范围广阔且，地形也比较复杂的情况，就应该采用二次曲面来拟合，这样能够保证测量工作的精度。在测量的实践中，如果控制网存在高程异常变化平缓，所要控制的面积也比较小的时候，可以采用GPS高程拟合法，这样能够实现GPS海拔高程的测量精度接近或达到四等三角测高的精度。

3.3.3 大地水准面模型法

大地水准面模型法本质上说是一种数字化的等值线图，能够实现特定地区或整个地球的大地水准面的数学描述。在一些较为狭长形状的测区，存在跨度和地势起伏较大的特点，如果此时采用高程拟合法就容易造成较大的误差，而使用大地水准模型法就能够便于高程的变换，精度也比较高，所以在实践中对于狭长测区中经常采用大地水准面模型法。

4 GPS测高的注意要点

GPS技术作为一种先进的定位系统，提应用能够为用户提供优质的测量服务，在电力工程勘测领域中运用，还能够减少人力物力投入，实现勘测效率的提高。为了保证GPS测高的精度，在实践中也许注意此技术的运用要点。要保证GPS野外数据采集和基线解算向量的质量，这样才能实现GPS平面控制测量的精度，保证GPS水准高程拟合精度的提高，还要保证适当数量的已知点数，还要根据具体情况进行拟合方法的选择，这样才能实现测量的准确性。

5 结束语

总而言之，在电力工程勘测领域中，运用先进的GPS技术能够有有效的提高测量精度，还能减少测量中人力物力的投入，为此要加大全球定位系统的研究和运用，实现电力工程勘测领域中测量精度和可靠性的提高。随着全球定位系统的不断完善，这一技术必将在电力工程勘测实践中发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]徐绍拴，等.GPS测量原理及其应用，武汉大学出版社，2003.

[2]程正逢.厂区GPS控制测量中的投影变形处理[J].电力勘测设计，2002（3）.