RTK技术在农网勘测中的应用

郑洪武 汪 杰

(1.攀枝花市园林绿化处，四川 攀枝花 617000； 2.攀枝花学院土木与建筑工程学院，四川 攀枝花 617000)

RTK技术在农网勘测中的应用

郑洪武1汪 杰2

(1.攀枝花市园林绿化处，四川 攀枝花 617000； 2.攀枝花学院土木与建筑工程学院，四川 攀枝花 617000)

简述了RTK技术的概念与优点，结合RTK技术在农网勘测中的应用实例，对实地踏勘、图上作业、实地测量、室内成图等输电线路测量流程进行了阐述，并对RTK测量中出现的问题进行了分析，提出了解决措施，以提高勘测质量和效率。

RTK技术，勘测，流程，坐标，系统

1 概述

高压输电线路都呈长带型分布，长度都是以公里为单位计，短则几公里十几公里，稍长则有几十公里甚至上百公里，沿线地形、地貌复杂，地势起伏大，甚至跨越河流、穿越高山丛林。传统测量方法(全站仪、经纬仪、水准仪测量)都要求满足通视条件，运用传统方法测量需要砍伐大量树木，严重破坏生态，且测量人员工作量大，进度缓慢，效率低下。GPS RTK技术以其操作简便，定位速度快，精度高，各点位之间误差不累积，各测量点之间无需通视等优点在输电线路勘测中得到了广泛的应用。GPS(Global Positioning System)是美国军方研究建立的一种先进的卫星导航定位系统，即全球定位系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。经过20多年的研究、实验，已于1994年完成了全球覆盖率达98%的24颗卫星的布设。RTK(Real-Time Kinematic)实时动态差分法测量技术，是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术，能以厘米级的精度实时提供测点的三维坐标，是GPS应用在工程测量领域的主要技术手段。

2 输电线路测量流程

2.1 踏勘

在农网输电线路设计中，业主单位一般会提供线路测取范围内纸质或电子地形图，并结合辖区实际情况初步划定线路走廊。由于业主所提供的地形图测图距现在都有一定的时间差距了，部分地物、地貌可能已有变化，故测量人员须根据图纸实地踏勘，对业主划定线路走廊进行摸底，实地考察线路可能的转角位置，并查看线路上有无危险点、或需避让的位置。

现场踏勘过程中还需要注意沿线地形情况，为后续RTK测量选择基站安置位置及控制点布设位置。

2.2 图上作业

根据现场踏勘情况，在业主划定的线路走廊范围内，应用地形图进一步确定线路走向。根据地形图及现场情况，从图上获取高程点和距离，初步排定杆塔位置，初步明确交叉跨越情况，编制杆塔明细表。

2.3 RTK实地测量

1)建立基准站。RTK定位测量的数据处理是流动站和基准站之间的单基线处理的过程。输电线路RTK实地测量的第一步就是基准站的建立，观测成果的精度和解算整周模糊度的时间直接受基准站选择好坏的影响。所以，基准站的选择是输电线路RTK测量的关键工作之一，在选择基准站时应满足下列条件：a.为了保证基准站能连续高质量的跟踪接收卫星信号，最好将基准站选择在周围无大树或其他高大建(构)筑物的对空通视条件较好的地方。并要求接收机天线15°角度范围内无高大成片障碍物。b.为了保证流动站能很好的接收到基准站电台发射的信号，基准站应选择在地势较高的地方。c.基准站设备多，应尽量将其选择在交通便利，易到达的地方。d.基准站应避免设置在通信塔、高压输电线路、大面积水域、变电站、大功率无线电发射源周边200 m范围内，以避免发生多路径效应，或者减少其发生。e.基准站应安置在坚实地面，并在必要时安排专人值守。

2)坐标系统设置。GPS RTK测量默认是在WGS-84坐标系统中进行的，与输电线路定位测量坐标不是一个坐标系统，两者之间需要转换。坐标系统的转换只需找三个及以上控制点，在点位上测量，然后应用设备手簿进行三点校核即可。校正好后再到点位测量，比较坐标值，以确保坐标系统已成功转换。

3)选线、定线、定位。坐标系统转换成功后即可开始线路测量，首先根据踏勘后初步选定路线走向的在实地确定J1,J2，在手簿上建立直线J1-2。然后根据初步踏勘情况及地形图等资料，从起点J1开始到J1,J2间可能的“危险点”(避让点)，如村庄、开发规划区、名贵树木等点位测量，用手簿计算危险控制点到直线J1-2的垂直距离，看其是否满足要求。若线路经过“危险区域”，则在危险区域外选择并测量点D1作为危险控制点，确定J1—D1耐张段，定立转角桩及方向桩。连接D1,J2建立直线，重复上述方法依次往下确定各耐张段，并标注在地形图中。RTK可直接显示当前位置与所在耐张段直线之间的方位及距离，并指引勘测人员向线路靠近。测量人员查阅地形图可知线路所经过的大致地形，在哪段位置跨越河流、翻越哪个山头等，再按RTK和地形图指引沿线路定下直线桩，在定立直线桩的过程中可根据档距初步确定杆塔位置，线路翻越山头时可根据高差值、平均值凭经验初步确定此处是否需要排定杆塔，并测定不可立杆塔位置(如坟头、池塘边)，定下直线桩和方向桩，并在桩上做好标记。

4)跨越测量。在沿线路测量过程中，须测量并记录线路跨越情况。如在何处以何角度跨越某河流、河流宽度，在何处以何角度跨越何高压线路、电压等级及跨越点高度。一般主要跨越水塘、高压线路、通信线、道路、水渠等。在交叉跨越测量过程中，可依靠全站仪、经纬仪或红外测距仪等协助量测跨越高度及宽度等。

2.4 室内成图

直接导出数据，用CAD或专业测量后处理软件展点，连接各耐张段，并将其整理到地形图上形成路径图。将数据导入北京道亨输电线路专业设计软件中，可生成线路断面图。在道亨软件中断面图上根据现场勘测实际情况排定杆塔位置，编制杆塔明细表，绘制输电线路施工图。

3 RTK测量中应注意的问题

RTK技术虽然降低了输电线路测量工作的强度，增加了勘测的效率。但由于诸多因素的影响可能会降低测量数据的质量。通过实践总结主要存在以下问题：1)基站选择的好坏直接影响流动站信号的强度，若基站选择不好，流动站数据可能长时间无法得到差分固定解，甚至在当流动站与基站距离不远的情况下也无法得到固定解，需要多次传递基准站，加大了工作量。还可能产生多路径效应等，故基站选择一定要慎重。2)虽然很多时候流动站在距离基准站十多公里的情况下仍能很快求得差分固定解，但作业半径过大会影响数据精度，故一般取作业半径不超过7.5 km。3)流动站测量是对中杆对中，对中精度不高，若想提高测量数据精度，可采用三脚架或带支架的对中杆。4)每次传递基准站前都应该做控制点以供基准站传递后点校核。每次传递校核后应该到之前的直线桩或测量点上再次验证是否正确。5)测量过程中提防流动站“假固定”现象，即流动站能获得差分固定解，但水平残差和垂直残差较大。在此种情况下，只需等水平残差和垂直残差在达到精度要求后再测量即可，为提高精度还可设置多次测量取平均值。

4 结语

RTK能全天候、实时提供测点三维坐标，操作简便，外业组织形式灵活，不受测点间需互相通视的条件限制，在测量条件恶劣地区优势明显，测量数据误差不累计，测量成果质量高，结果能直接导入专业后处理软件，方便后续内业处理工作。在输电线路测量中应用RTK技术，能大幅度提高工作效率和质量。先进技术的采用能使路径方案更加优化，缩短线路长度，减少杆塔数量，有明显的经济效益，具有广阔的应用前景。

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The application of RTK technology in rural network survey

ZHENG Hong-wu1WANG Jie2

(1.PanzhihuaGardenDepartment,Panzhihua617000,China;2.SchoolofCivilandArchitecturalEngineering,PanzhihuaUniversity,Panzhihua617000,China)

This paper analyzed simply the concept and advantages of RTK technology, combining with the application examples of RTK technology in rural network survey, elaborated the field reconnaissance, map operation, field survey, indoor mapping and other transmission line measurement processes, and analyzed the problems in RTK measurement, put forward some measures, to improve the survey quality and efficiency.

RTK technology, survey, process, coordination, system

2014-07-11

郑洪武(1964- )，男，工程师； 汪 杰(1988- )，男，硕士，助教

1009-6825(2014)27-0212-02

TM727.1

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