JSCORS在输电线路勘测控制测量中的应用

陈学彬,范谊生,魏敏

(江苏省地质测绘院,南京 210008)



JSCORS在输电线路勘测控制测量中的应用

陈学彬,范谊生,魏敏

(江苏省地质测绘院,南京 210008)

摘要：本文以JSCORS在输电线线路勘测中的应用为题,在分析CORS系统构成、工作原理的基础上,以输电线路勘测中的施工控制与图根控制测量为例,提出基于CORS网络“分级布网、同步测绘”的作业思路,并对基线网解算、CORS-RTK精度进行了探究分析,为解决类似输电线路勘测问题提供新途径。

关键词：CORS;输电线路勘测;精度分析

0引言

伴随测绘科技的迅猛发展,连续运行基准站差分定位服务系统(CORS)通过集成空间GNSS定位、计算机信息处理与数字通讯等技术,克服传统GPS-RTK作业受通讯区间制约的弊端,为区域建立了统一的空间基准参考框架,被普遍应用于城市管理、国土普查、工程勘测等行业,为地形测绘、线路勘测、工程放样,提供实时、动态、精准的差分定位服务[1]。

1CORS系统工作原理

CORS定位服务系统将GNSS定位、计算机网络、数据通讯技术进行综合,构建以基准站网络、数据监控处理、数据通信、移动站应用为模块,多网络RTK为基础的实时差分定位服务系统。

CORS常用技术为虚拟参考站VRS技术、区域改正技术FKP和主副站技术MAC.以VRS技术为例,CORS系统依托若干连续运行的GNSS参考站,实时接收卫星星历、导航电文信息,并传输至数据处理中心,数据处理中心解算基准站间电离层、对流层模型,并根据用户流动站所上传的GGA概略坐标,为流动站用户在周边内插建立起临近虚拟参考站,并借助VPN数字无线通讯网络向流动站播发载波相位、坐标改正等校正数据,以达到实时、快速、精准定位的效果[2]。

2输电线路勘测中的控制测量

输电线路勘测,一般包含现场踏勘、局部测绘等初勘测绘与杆塔定线、平断面测绘等终勘工作,为输电线路设计、走向调整、设备安装提供必要的勘察与测量,其成果质量与线路设计周期、规划执行密切相关。

传统输电线路勘测,主要是依赖全站仪导线测量,极易受通视条件限制,且因误差传播导致支路点位精度较差;若采用GPS-RTK方式观测时,又易受基准站与流动站间距离制约,需不停地架设临时基准站、求解坐标转换参数,从而导致线路整体测绘精度不统一、外业测绘强度普遍较高。同时输电设备设计安装过程所需的施工控制网精度与初勘阶段的测图控制在精度指标上存在差异,常规静态观测、导线观测无法实现双网同步布设与施测,对勘察设计与施工安装阶段的作业成本与产品质量造成影响[3]。本文拟以CORS站网为坐标框架基准,在线路初勘测绘阶段以CORS-RTK形式采集图根控制点坐标数据,以快速静态的方式在初勘阶段同时测绘施工控制网,共同实现测图控制-施工控制的同步测绘。

3基于JSCORS的输电线路勘测应用探究

江苏省测绘地理信息局2006年底,通过组织覆盖江苏省域周边的75座涵盖国土、气象、地震等多部门的GNSS站点,构建JSCORS连续运行基准站定位服务系统。该系统站网平均站间距约49.0 km,并通过国家与省级大地控制点联测实现与CGCS2000间的联系,维护了省域动态三维地心大地测量等基准统一,提升了国土规划、水利设计、电力勘测等行业的测绘信息化水平[4]。

本文以JSCORS基准站网为依托,利用快速静态与实时CORS-RTK测绘相结合的方式,在线路初勘阶段,实现在测图控制-施工控制的同步开展。本输电线路施工控制与图根控制采取“分级布设、同步测绘”的模式,选取SIYANG、LIANSHUI、HONGZE、BAOYING、JIANHU共5个基准站所构成的首级GNSS参考站网络,采用Topcon Hiper双频GNSS接收机进行观测。其中该项目的输电线路施工控制网如图1所示。

图1　输电线路施工控制网布设图

施工控制网测绘时,根据线路走向以边连接形式布设带状施工控制网,网型几何强度良好,测量时以快速静态的形式在每控制点采集30 min连续观测数据,对所采集的控制点快速静态数据,与Internet网络下载的CORS站点同步观测数据,通过内业完成快速静态基线的联合解算,求解施工控制网点的精确坐标;图根控制测量时,以JSCORS网络为基础,采取CORS-RTK形式采集图根点坐标,每点位采集2次观测数据,每次采集时长30 s,当两次观测平面较差2 cm、高程较差3 cm内时,取2次观测平均值作为点位坐标。由于施工控制网布设与图根控制点可同时布设与测绘,一定程度上缩短了测绘作业强度,提高了测绘作业效率。

施工控制网在内业快速静态基线解算时,基线指标较好,未发现明显粗差向量,数据剔除率小于5%;基线网三维无约束平差中内符合精度较高,其无约束平差精度如表1所示,控制网三维约束平差中,以SIYANG、HONGZE等5个基准站为起始数据平差,最弱点精度X为-0.78 cm,Y为1.14 cm,H为1.27 cm,经检验该控制网联合解算的精度相对较高。

表1线路施工控制网三维无约束平差平差精度统计

统计类别最大值/mm最小值/mm均值/mmX方向6.12.64.9Y方向10.52.27.4Z方向11.74.98.8

而对CORS-RTK模式所布设的图根控制点,则采用电子全站仪进行了实测检核,累计抽选36个图根点作为检核对象,经统计点位平面较差均值为1.26 cm,高程较差均值为1.81 m,边长较差均值为1.74 cm,残差精度完全满足工程测量相关指标要求;其CORS-RTK高程较差略大的原因在于坐标系统模型转换参数求解时,似大地水准面高程异常所致,可通过似大地水准面精化,进一步提升高程拟合的精度。

4结束语

本文在阐述CORS系统与输电线路勘测理论的基础上,以江苏某输电线路工程勘测中的控制测量为例,详细探究施工控制网与图根控制同步施测的作业模式,并对基线控制网与图根控制的精度进行了探讨分析,为推动CORS技术在输电线路勘测中的应用提供参考价值。

参考文献

[1] 张爱娟,宋会传.基于CORS系统的基础控制测量示范应用[J].测绘与空间地理信息, 2013,36(2):150-151.

[2] 任志刚. CORS技术在城镇地籍测量中应用实例[J].现代测绘,2011,11(2):32-34.

[3] 王新.勘测新技术在输电线路设计中的应用[J].北京测绘,2014(2):112-116.

[4] 杜国庆,龚越新. JSCORS的基准站分布设计与试验[J].城市勘测,2007(3):17-20.

陈学彬(1982-)，男，从事不动产测绘、地籍测量等相关工作。

范谊生(1984-)，男，从事工程测量与数据处理相关工作。

魏敏(1982-),男，工程师,从事大地测量、工程测绘等相关的研究与管理工作。

The Application of JSCORS in Transmission Line Control Surveying

CHEN Xuebin,FAN Yisheng,WEI Min

(JiangsuGeologicalSurveyInstitute,Nangjing210008,China)

Abstract:This paper uses the application of JSCORS in transmission line survey as the title. On the basis of the analysis of CORS system structure and basic working principle, using in transmission line survey for an example, proposed based CORS network "rating distribution network-synchronous mapping "as a new ideas,also researched the CORS-RTK accuracy.This paper provided a new method of solving problems similar to transmission line survey.

Keywords:CORS; transmission line survey; accuracy analysis

作者简介

中图分类号：P228.4

文献标志码：A

文章编号：1008-9268(2016)01-0081-03

收稿日期：2015-10-08

doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2016.01.016

联系人：陈学彬E-mail: 479910663@qq.com