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摘要：架空线路测量使用GPS（RTK）、全站仪结合绘图软件、配合卫星地图，在选线、断面测量的工作中的实际应用。文章阐述GPS坐标参数转换，介绍GPS在架空线路测量中的应用及其优势、选线时结合卫星地图的快捷方式、免棱镜全站仪弧垂测量的快捷方法。
关键词：架空送电线路；GPS；坐标参数转换；线路平断面测量
导言
测量技术中的GPS技术能够用于数据分析、遥感技术用于数据收集、GPS技术用于数据存储。测量技术在信息方面和测绘方面均有很大方面的应用，在我国的诸多行业中有着重要的应用价值。现阶段来看，测量计划能够被广泛地应用到市政工程部门和规划管理部门中。诸多国家将测量技术应用到军用、民用测量方面，举例来说，瑞典利用测量技术来进行土地资源方面的管理。
1参数转换应用
大部分地形图采用BJ54或GJ80坐标系统；而GPS设备所接收到为WGS84坐标系下的数据，这样需要将GPS接收的WGS84坐标转换为BJ54或GJ80坐标系或者工程独立坐标系。对于WGS84到BJ54的转换，可以采用高斯投影的方法，利用高斯三度带，确定WGS84与BJ54两个椭球之间的转换参数。根据已知控制点数量的不同而使用不同的坐标转换方法（三参数或七参数）。当已知一个控制点的WGS84和BJ54坐标时，采用三参数计算；此方法适用于对坐标精度要求不是很高的情况，随着移动站离基准站距离的增加，精度越来越低，一般3km精度能在5cm以内；当已知三个或以上控制点坐标时采用七参数计算。控制点可以是国家坐标系下的坐标，或和WGS84坐标系之间存在很小旋转坐标系下的坐标。三个以上控制点，可以检验计算结果的正确性。此方法解算模型严谨，控制点越多越好，控制点在测区内分布也要均匀，对于不合格的控制点我们在计算时舍去，此方法一般在大范围作业时使用。例如：测量工作的范围是整个市和各县区的线路，勘测范围比较大也比较固定，因此采用七参数解算；这样的好处是每次测量时不用再重新架设基准站和重新计算参数，使用前只需要到一个已知点校正。实践证明大范围固定区域的测量采用七参数加点校正的方法非常方便。
2 GPS在架空送电线路测量中的应用
GPS在架空送电线路的选线、平断面测量、塔基断面测量、杆塔拉线分坑计算、杆塔中心点、坑位放样等各个方面发挥着重要的作用，GPS结合绘图CASS软件和道亨平断面排杆、立塔软件，使得整个电力线路设计的过程更自动化、节省人力物力、大大提高了工作效率；在选线的过程中加入了卫星地图配合原有小比例尺地图，更是提高了选线的准确性，减少了外业工作量。
2.1路径方案的选择
线路路径的选择称为选线，是勘测设计工作的一个重要环节。选线的目的就是要在线路的起止点间选出一个全面符合国家项目建设和有关规范，并充分研究比较线路所经过区域的地形、水文、地质条件。在满足上述条件的情况下，选择线路长度最短、施工方便、运行安全、便于维护的路径方案。选择路径方案，一般分为室内选线和实地勘测两个步骤。首先需要一张线路通过区域的地形图，一般为小比例尺地图。由于比例尺较小，测图的年代也较为久远，好多地物都不准确或者没有，此图并不能满足设计人员在图上选线要求。只能在图上根据线路的起点终点大致选出路径，此时需要实地勘测线路起点、终点位置，并测量地图上较明显的地物。室内利用全能电子地图下载器（或者谷歌地图）将线路经过地区的卫星地图截取成图片格式，将卫星图片插入到CAD地图中，通过对图片进行旋转和缩放，使图片上的明显地物和CAD地图实测的明显地物相重合，这样一张地物清晰的影像地图就完成了。设计人员在图上根据影像地图上的地物、和CAD图上的等高线在图上选出线路路径，并标出线路各点的坐标上报规划审批部门。
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2.2定线测量
路径方案审批后，可进行定线测量，勘测人员根据线路起点、终点、转角点坐标，顺序的连接这些点，生成的一条电力线路，将线路中心线的起点、转角点和终点间各线段，用标桩精确的固定于地面上。
2.3平面与断面测量
平面测量就是测出线路中心两侧各50m通道范围内的所有地形地物的标高及平面位置；对220kV及以下送电线路，要求测量线路中心两侧各20m以内的地物；对于220kV以上送电线路，要求测量线路中心两侧各30m以内的地物，其余范围内可采用目测。对线路中心两侧各50m范围内的河流、建筑物、构筑物、经济作物、自然地物以及通信线、电力线路进行平面测量，对交叉跨越测量应与平面测量、断面测量同时进行。断面测量分为纵断面测量、横断面测量。纵断面测量是施测线路中心线的地形变化，目的是为绘制纵断面图，以确定杆塔形式、高度、位置，以校核导线的对地弧垂、对跨越物距离是否符合规程规定。对于地形无明显变化或不能立塔，及对导线弧垂没有影响的地面点，可不测。对线路跨越的地面建筑物、通信线、电力线、架空线、架空管道、水渠、冲沟、以及旱地、水田、果园、桑地、沼泽地边界等会影响导线弧垂和杆塔位置的确定，同时能反映地形变化特征，都必须测出来；横断面测量，是为考虑线路两侧边导线对地的安全距离，以及杆塔基础形式。
2.4 GPS在线路测量的优势
利用GPS进行架空送电线路测量有下列优点：改变传统全站仪需要与目标通视的要求，GPS可以实现基准站和移动站实时通信，随时随地获得移动站的坐标；GPS设备比全站仪重量轻，携带方便，并且一个人就可以完成测量工作，实现随走随测，加快测量速度减少体力劳动；GPS测量后的数据处理更加快捷方便，并且和许多制图软件和专业电力软件都有接口互通，实现后期室内作业的自动化；GPS测量精度不受天气和外界因素影响，也可以排除人眼观测的误差；5GPS特别对于高山、密林和复杂地段如厂区、城区等交通困难人烟罕至地区或地物繁多的地段、不通视地区的测量工作优势非常明显。
3全站仪在线路弧垂测量的应用
线路导线架设施工结束需要对个别地段的线路架线弧垂进行观测，以防止线路导线在冬季上扬导致线路跳闸。以66kV水南线改造工程为例：66kV水南线在65～66号塔间对档内弧垂观测(在设计图纸上该耐张段直线塔较容易上扬)。档外观测，在垂直线路方向选一观测点架设全站仪，对中整平后，量取仪器高和目标高后，进入坐标测量，另一人持棱镜在线路导线弧垂下方顺线路行走，每隔3m测一点并记录放该点导线的悬高，对相临两个塔悬挂点的悬高也要进行测量；将全站仪测得三维坐标点通过电脑展到CASS平面上，利用CASS绘图软件中的工程应用绘制断面图。可以直接在CAD图上量去弧垂进行比较。根据不同弧垂测量工作需求可也简化测量方法，例如：不要求测量线路对地面的距离，只要求对比施工弧垂和设计弧垂的差别，我们使用免棱镜的方法，直接测量导线挂点和导线最大弧垂处的坐标、高程。回来直接生成断面图，在图上量取数据比较即可。
结束语
综上所述，测量设备技术的广泛应用弥补了传统勘测方法中存在的不足之处，在很大程度上提高了电力线路工程勘测的效率，从而减少人力物力财力等资源的浪费，进一步控制了电力线路工程勘测的成本，保证工程建设的经济、社会效益。
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论文作者:柳军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：测量论文; 线路论文; 地物论文; 坐标论文; 导线论文; 断面论文; 坐标系论文; 《电力设备》2017年第14期论文;