摘要：菲律宾ELPI风光一体化工程，是我公司首个海外综合性的电力勘测项目。测区地形复杂，树木茂盛，交通困难，受现场条件制约，无法使用无人机航测等先进手段，人工测量难度又极大。本文通过灵活运用工程测量技术，有针对性的解决了各类技术难题，圆满完成了光伏场及送电线路测量工作，为以后的国外复杂地区的电力测量项目起到了良好的示范作用。
关键词：坐标基准；线路选线；GPS静态观测；双转点；RTK测图
1 引言
菲律宾ELPI风光一体化项目光伏场工程及送电线路工程，位于菲律宾北部的伊罗戈斯省帕苏金市郊外的山地区域。该场地外围有AH26国道，道路北侧、西侧均濒临大海，场地内部仅有一条土路可供越野车通行进山，山体高差约400米，从驻地到山顶约3小时路程。山体地形复杂、属热带雨林环境，区域内无手机信号覆盖。
本项目拟建光伏场工程规划用地2.5km2，二期规划风电场用地约12km2。拟建送电线路工程为单回路，线路电压等级为115kV，总长度约30km，由光伏场送出，经风电场至南部的拉瓦格变电站。
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图1 本项目平面示意图
2测量任务
（1）复测本项目控制网，并交付给业主，作为施工起算点；
（2）实测光伏场1:1000地形图，等高距1m；
（3）协助设计人员，完成送电线路路径选线工作，并进行线路平断面图测量，横向比例1:5000，纵向1:500；
（4）对于地形高差变化大的杆塔位，实测塔基断面图，横纵比例尺均为1:100。
3 项目难点
1)该地区山高林密，人员通行困难，降雨较多，工作签证周期短，有效工作时间更短，严重影响测量进度。
2)项目所在的山顶区域，建有菲律宾军方的雷达站，所以无法采用无人机航测等先进手段，只能靠人工方法实测。
3)现有的起算点控制点、小比例尺地形图成果均由菲律宾当地测量公司提供，经现场检核，发现存在明显粗差，无法直接使用，需全部复测。
4)现有的基础测绘资料包含多套菲律宾当地的坐标系统，如PRS92、LUZON-1911、GRID、WGS84投影坐标系，涉及墨卡托投影、UTM投影、独立直角格网等类型，需逐个分析解译椭球几何要素和坐标转换关系[1]。
5)测区内行走困难，需砍树开路，限制了全站仪的使用，并且树高7米左右，严重遮挡GPS卫星信号，给RTK测图工作带来了极大难度。
6)线路平断面图、交叉跨越、杆塔定位等多个阶段的送电线路测量，需多次进场，影响工作效率。
4 工程测量技术具体应用
4.1 统一坐标基准
通过资料收资、数据分析，与设计人员充分交换意见，利用Global_Mapper、Leica Geo Office和Coord_GM坐标转换软件检验多组同名点坐标，最终解译了本项目使用的PRS92、LUZON-1911、GRID、WGS84坐标系的椭球几何元素、投影方式和转换关系，并经业主同意，将本项目前期含有多种坐标系的资料均转换为菲律宾PRS92坐标系，为本项目测量、勘察、设计、施工等工作统一了平面坐标基准。
4.2 高清卫星影像助力室内选线
由于本项目无可靠的小比例尺地形图资料，而且现场有军事禁区，无法进行航空摄影、机载激光雷达等先进方法作业，所以只能用卫星影像数据作为设计底图，直接在卫星底图内进行室内选线工作。
（1）规划送电线路路径
通过“水经注”卫星地图软件，下载高分辨率的卫星影像DOM、DEM资料[2]，可以从宏观上了解测区全貌，规划送电线路路径走向。栅格图片详见图2：
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图2 DOM DEM栅格图片
（2）室内选线
利用电力设计软件，协助设计专业进行输电线路室内选线工作。将DOM、DEM拟合为三维效果，可将线路路径加载到模型内，使用软件工具，自动生成线路断面图，逐个进行转角塔、直线塔排位。通过量测实时生成的断面，优化选线方案，尽可能的保证线路路径顺利通行、场地具备杆塔条件。室内选线的准确性，可极大减少外业改线的工作量，外业也可以有针对性的测量，起到事半功倍的效果。断面图详见图3：
图3 卫星影像路径断面图.png)
4.3 手机奥维助力野外踏勘定线
通过收资、检核、验算等方法，解译了菲律宾各类坐标系统，并通过重合点计算概略坐标转换参数，将各类控制点、用地红线数据，转换为WGS84经纬度坐标，并加载室内选线的送电线路路径和概略杆塔位置，合并制作kml地理数据文件。
各个专业的作业人员，可独立使用手机奥维软件，直接导入kml文件，软件会实时显示背景卫星底图和路径信息，软件光标即为当前位置[3]。无需依赖测量人员，即可进行概略的导航、定位、定线、踏勘工作，极大的提高了各专业的工作效率，减轻了测量专业的外业工作量。
4.4 GPS静态观测试算法约束平差
现场踏勘选取了11个分布情况良好、可供使用的原有控制点点位。通过四等GPS静态观测，试算法约束平差，纠正了原有坐标数据的错误，更新了控制网坐标成果。控制网均为边联式三角网，网形可靠、结构强、精度高。同步环、异步环、重复基线、点位精度、最弱边均优于相应测量规范要求。
（1）GPS静态观测
外业使用6台GPS以边连接的方式，按四等GPS控制测量要求，进行静态观测，选取测区已有的控制点进行检核[4]。每个同步环外业观测时间不小于60分钟，数据采样间隔为15s，共观测11个控制点。内业采用华测软件解算，分别选取进场道路BM1、送出线路GPS1、风电光伏场区GPS40为约束点，单点解算整网，初步判断风电光伏场区的GPS30~GPS40坐标存在粗差，而后又加入了第二个约束点，分别匹配进行整网平差，坐标检测详见表1：
原有平面控制点检测结论表 表1
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（2）四等GPS网平差
四等GPS控制网使用BM1、GPS1、GPS11为起算点，在PRS92坐标系统下，进行整网平差，各项指标均满足规范要求，网图详见图4：
图4 四等GPS控制网网图
4.5 水准双转点路线复测
由于原资料高程成果粗差较大，无法验证高程基准。故以BM1点（H=3.581m）为整个测区高程起算点，建立独立高程基准。
（1）水准网复测
从项目整体工期考虑，按照四等水准的规范要求，沿AH26国道区域采用了单程双转点的观测模式，每测站变换水准视线高度，观测两次测量高差，再整网平差，并与GPS控制网解算的大地高成果对比，增加了水准观测成果的可靠性，提高了高程控制测量效率。由于区域的GPS30、GPS32、GPS34、GPS36位于山地密林区，水准线路无法通行，采用GPS拟合高程的方法，精度为五等。通过这两种方法的配合应用，减小了外业工作量，提高了作业效率。高程检测详见表2：
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（2）四等水准平差
四等水准共联测3个闭合环，总长度约121km。采用观测数据，手工计算高差，并按照各个闭合环的距离，分别进行平差，并更新控制点高程。水准线路详见图5：
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图5 水准线路示意图
4.6 RTK测图
地形测量共分6个小组，采用GPS-RTK方法全野外测图[5]。基准站架设在四等GPS控制点上，工作开始前先使用流动站检校其他控制点，坐标精度符合要求后，再开展地形图测量工作。
（1）使用超长RTK对中杆
针对测区内树木较高的问题，特地从国内定制了多套8米长的对中杆，以保证GPS天线位置高于树木，使用RTK测量时能够快速获得固定解。
（2）按自定义“断面线”测图
由于树木繁密，行走困难，且在树林内毫无方向感。因此制定了按“断面线”测图法。即每个测图组均在RTK手簿内规划方位角一致的方向线，按照每隔30米的偏线距进行测量。每组配备两名当地民工，有针对性的砍伐树枝树叉，开辟一条可供行走的通道。如遇地形起伏，则相互之间补充测量。既然满足测图精度，又提高了工作效率。采集地形点的间距不大于30m，尤其重点测量山头、洼地、山谷和鞍部等地貌。
内业采用CASS7.0绘图软件绘制地形图，地形点、等高线均赋值高程属性，并将等高线输入到Revit2017软件中，建立三维基础地理信息模型，提交设计人员使用。光伏场地形图，使用RTK同精度检查的方法，均匀挑选了多处碎部点作为检查点。地形图平面中误差、高程中误差，均满足规范要求，可供设计使用。
4.7 送电线路测量
拟建送电线路为架空输电线，共实测30.8km，共72级塔位。其中1到52塔位于丘陵地区，剩余塔位均属山区地形。送电线路测量目的是将杆塔位置落实到实地，并测量交叉跨越段、危险点、房屋、林地等涉及工程安全和投资的要求。
线路测量分两阶段开展工作，避免了多次进场，提高测量进度。
（1）初测
初测阶段使用RTK测量路径两侧15米范围内的地物和风偏点。利用全站仪“悬高”测量模式，测量既有的交叉跨越高度，并更换测站点进行检核。
（2）定测
定测阶段，与施工单位一起进场，采用RTK放样杆塔位中心桩，同步测量地形高差较大的塔基断面，同步完成交桩工作。
5 结束语
在本次测量项目中，首先为整个项目统一了坐标、高程基准，充分利用高清卫星影像图进行室内选线，再结合手机奥维软件外业踏勘定线，设计专业将准确的工作范围提供给测量专业，尽可能的避免改线。测量专业利用试算法约束平差、水准双转点测量高程和有效的RTK测图技巧，均极大的提高了工作效率。从踏勘、选点、平高控制网复测、地形图测绘、线路测量等工序，每个环节均未出现窝工与返工现象，都能及时、分阶段的提交测量成果，为我公司按时完成勘测任务争取了宝贵的时间，为菲律宾ELPI风光一体化项目早日运营做出贡献。
测量组克服各项制约，充分发挥主观能动性，探索适合国外山地密林区的测量方法，灵活运用工程测量技术手段，主动进行技术创新，提高测量效率，为以后的国外勘测项目起到了示范作用。
参考文献
[1]孔祥元,郭际明,刘宗泉.大地测量学基础[M].武汉大学出版社,2015.
[2]牟乃夏.ArcGIS10地理信息系统教程[M].测绘出版社,2012.
[3]姜依彤.奥维互动地图及ArcGIS在“一河(湖)一策”中的应用[J].黑龙江水利科技.2019(10):191-192.
[4]连毅峰.关于工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的探讨[J].资源信息与工程.2017(06):136-137.
[5]潘正风.数字测图原理与方法[M].武汉大学出版社,2004.
作者简介：郭雁军（1981-），男，汉族，河南省开封市人，本科，工程师，研究方向为电力勘测技术，从事电力工程测量工作。
联系方式：上海市黄浦区重庆南路310号1806室，邮编200025，郭雁军，13524422004，123565131@qq.com
论文作者:郭雁军
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/22
标签：测量论文; 线路论文; 高程论文; 坐标论文; 菲律宾论文; 项目论文; 地形图论文; 《工程管理前沿》2020年第4期论文;