探析RTK技术在电力工程测量中的应用

探析RTK技术在电力工程测量中的应用
发布时间：2023-01-03T09:14:40.597Z 来源：《新型城镇化》2022年23期作者：李东平
[导读] GPS技术在20世纪90年代初期开始在电力工程中应用，从单频GPS、静态、快速静态到GPSRTK技术的出现，国内电力工程勘测始终紧跟GPS技术发展的方向。

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摘要：在我国市场经济的飞速发展下，各种工程频繁出现，其数量和规模也随之增加，这在一定程度上决定了工程测量的标准化。

以往的工程测量，虽然起到了一定效果，但是由于受到一定条件的问题影响，导致其难以满足工程建设需求。

在这一背景下，本文就对RTK 技术在电力工程测量中的应用措施进行深入探讨。

关键词：RTK技术；电力工程；测量；措施
GPS技术在20世纪90年代初期开始在电力工程中应用，从单频GPS、静态、快速静态到GPSRTK技术的出现，国内电力工程勘测始终紧跟GPS技术发展的方向。

GPS的应用，使得在数百上千公里的线路上进行大规模的航测外业控制测量成为可能，从而淘汰了使用长达十几年之久的图解控制技术手段；在厂站测量中，可以高效和高质量地完成平高控制。

RTK定位技术的崛起，是GPS定位技术的又一次重大突破，这项技术的应用使得线路航测的大规模落实路径测量和实时动态定位测量变为现实。

RKT应用于杆塔放位时，可取消传统航测放位中那些依靠体力（如上树摇旗呐喊、多次反复奔波）才能完成的串通直线及定线测量、桩间距离与高差测量等数道工序，而直接对每基塔位进行实时动态的放样测量，实现了一步法放样定位。

这样，简化了工序，节省了大量人力、物力，总工效提高了2～3倍。

另外，由于取消定线测量，就避免部分地物的拆除和大量树林的砍伐，保持了生态平衡，取得了良好的环境效益。

GPS技术在电力工程中的应用己比较成熟。

1、电力工程测量现状及RTK技术的优势
1.1测量现状
难度大：线路测量作为电力工程的关键环节，其测量质量是决定电力项目建设成效的关键。

但若在此环节对施工现场予以过多关注，则会丧失对线路测量等相关工作的管理，既是增加线路测量难度的前提，又会对测量数据精准性造成影响。

设备少：电力工程测量并非浅议上的数据调查，而是需要各技术人员间的协调沟通，对测量方案予以明确，再通过对工程建设标准的思考，完成相应的测量工作。

然而，由于受到线路服务范围的限制，只有借助现代化、自动化测量设备的运用，方可取得相应的数据。

而电力企业为降低工程成本，仅拨入少量资金用于设备购置，致使智能化电子检测仪和勘测仪器尚未得到运用。

勘测难：常规角度下，小规模或小范围线路测量，仅由少量专业人员即可完成。

但是，伴随城市化、城镇化的改革，电力系统日渐繁琐化及复杂化，且在覆盖面广、传输距离长等因素的影响下，增加定位测量的难度，而这也在某种程度上反应目前电力企业工程测量技术的落后局面。

1.2RTK技术优势
笔者结合对RTK技术概念及构成等层面的思考，将其技术优势总结为效率高、精度高、作业条件不受限、自动化等几点。

①效率高。

正常地形、地势条件下，RTK设站可在一次时间内对4km区域予以测量，不仅可降低传统测量“搬站”次数，还可提高作业效率，减少作业强度；②精度高。

只要保证RTK技术系统工作条件的合理性，即可在平面精度、高程精度把控在符合厘米级标准；③作业条件不受限。

传统测量技术，对测量点间的光学通视要求较高，即满足“电磁波通视”标准，而RTK技术由于自身特点的存在，对测量区域内通视条件和能见度、季节与气候等因素要求过低；④自动化。

通过内装式软件控制系统在流动站处的安装，能够在自动化的条件下完成各项测绘操作，在降低人为误差的前提下，提高作业精度。

2、RTK定位技术在电力线路测量工作中的应用
2.1定线测量
定线测量是对路径中心线的起点、折点、终点和每条直线段间所增点的准确测定。

因为RTK技术没有必要形成点间通视，且该技术可以实时显示当时所处的位置，又能把实时位置和设计坐标进行比较，指引作业者放样至准确位置，从而使RTK技术在应用时极易把控路径方向。

在一个路径上的直线桩最好是运用相同的基准站实施RTK放样。

若改变基准站，需要对之前基准站放样的直线桩再测量一次。

在对前后两回的测量坐标进行比较时，需符合较差规定。

2.2断面测量
能够将沿路径中心线与两边线方向亦或路径垂直方向的地形起伏特征改变点的高度及间距测量出来的手法，便是断面测量，具体包括断面测量及纵断面测量。

断面测量通常和定线测量在同一时间，所以没必要再安排基准站。

应用RTK技术实施断面测量的手段有如下两种：（1）应用RTK数据收集作用来收集特征点的坐标，接着应用内业数据处理，形成断面图；（2）应用RTK数据分析软件里的断面测量
模块实施断面测量。

开展断面测量以前，要先应用文件设置输入路径、断面件，接着点入断面测量界面。

变换设备位置，假如这时点的偏离距处于既定偏离阀值区域中，便能够依照路径起落情况开始断面数据收集，这项工作结束后，作业者能够依照个人需要将数据格式予以更改。

2.3施工测量
线路工程施工时，倘若出现路径中心桩遗失的情况，便需借助测量技术予以恢复。

依靠ＲTK技术，可以使恢复过程的速度及效率大幅提升。

需要注意一点，现阶段，购置ＲTK产品时，通常会附送特别为了路径测量而配备的软件包，应用特定的测量模块，能够使应用ＲTK 测量作业更为便捷。

2.4地形测图、定位放样
地形测图：对于RTK技术而言，电子测绘作为其最具价值优势的测量功能，电力工作者可借助操作平台的运用，即可完成相应的地形图绘制工作。

传统背景下，手工绘图虽可对各点位置及特点予以阐述，但由于数据收集、标位等工作的误差，致使其难以为电力工程的开展奠定基础。

而RTK技术具备的测图功能，能够在短期内将接收站数据汇总，形成针对性的三维地形图。

例如：RTK技术、电子手簿方法间的兼并，可用于普通测图和电力测图、空间测图等诸多测绘工作，为电力事业的发展保驾护航。

定位放样：针对大规模电力工程，其在线路定位放样操作中，要求尤为严格，即只有保证定位放样的合理性和精准性，方可提高线路测量效率。

RTK技术作为智能化定位放样方式，借助电力工作者对点位坐标的输入，经接收机的提示操作，方可获取对应的位置信息，既可在某种程度上降低电力工程测量的难度，又可达到“省时、省力”的目标。

3、RTK技术在应用过程中的几个关键问题
3.1整周模糊度的确定
RTK一般采用星站差分观测值，其观测方程可以抵消星间误差、站间误差，它是RTK的主要算法。

目前应用最多的为OTF（运动中求解整周模糊度）算法，它是在流动站近似坐标和协方差的基础上确定整周模糊度的搜索空间，在此空间内计算所有的可能模糊度解，然后通过比较最小方差选择最优解和次优解，最后确定整周模糊度。

3.2数据的实时传输
目前的RTK主要采用超短波进行差分数据传送，波长为1～0.1米，通常称为“分米波”，信息容量很大，但是易受障碍物、地形和地球曲率的影响，数据的传输距离也不能太长，一般不能超过20km，我们通常也采用各种办法来增强RTK的通信能力，如把RTK基准站布设在RTK有效测区中央的最高控制点上；提高基准站和流动站天线的架设高度；使用高增益天线及高灵敏度接收机；缩短各点到基准站的距离；在地形、地物遮挡时，另设中继站等。

3.3坐标系统转换参数的求定
RTK流动站在实现实时提供用户坐标成果的一个重要环节是WGS84到地方坐标系的转换参数问题。

转换参数的确定是RTK技术投入实际使用的关键。

求解转换参数常用的方法是布尔萨七参数法，坐标转换的精度取决于已知点与待定点的几何关系，在转换时还要考虑转换区域的区域性、时间性和完整性。

4、结束语
综上所述，鉴于我国定位技术的逐步发展，电力工程测量中关于RTK技术的应用，已呈现成熟化、稳定化发展趋势。

该技术手段的运用，不仅可降低电力工作者任务量，还可在把控测量精度的同时，对传统测量技术予以优化。

对此，笔者建议相关单位应在实际电力工程测量中，增加对RTK技术的应用，以促进测量精度、测量效率的全面提升。

参考文献：
[1]侯士强.RTK技术在电力工程测量中的应用研究[J].环球人文地理，2016（20）：63~64.
[2]蔡应农.探析RTK技术在电力工程测量中的应用[J].低碳世界，2015（22）：27~28.
[3]朱瑾.关于RTK技术在工程测量中的应用探究[J].科技创新导报，2014（26）：97.。