GPS+全站仪在输电线路定线中的运用

　　摘要：本文结合云南输电工程线路定线的特点，总结了几种采用GPS+全站仪定线的方法
　　关键词：GPS，全站仪，输电线路定线
　　在目前的送电线路选线中，GPS-RTK选线已经成为一种常用的手段。在目前高压通道狭窄，需要避让规划区、居民区、矿区、保护区等，受到的限制条件较多。在云南的送电线路多位于山区，树木较高，树冠茂密，继续采用原来低等级线路的单一的测量技术显得比较困难了，如何改进原有的单一的测量技术，减少测量人员的劳动强度，加快测量外业工期，将是一个需要长期研究的课题。
　　GPS-RTK可以在不通视的情况下，定出直线的方向，但在遮挡严重，树木茂密的地方无法使用，很多时候无法直接定出塔位桩的位置。全站仪需要保持通视的情况下才能定出直线的位置，但是只需要狭窄的通道，可以在狭窄的地方为定出直线，也可以从遮挡物的下面穿越，在通过在大量的送电线路工程实践中，GPS+全站仪的方法可以发挥两种设备的长处，实现长短结合，远的桩位采用GPS-RTK定，铁塔的桩位采用全站仪来定。下面的方法是在送电线路定线中使用，通过大量工程检验，行之有效的方法。
　　1. 直角避绕法
　　当由于障碍物的影响，直接用GPS无法定出Z2塔位时，如果直线侧面的地形较好，通视条件较好，可以采用直角避绕法。首先用GPS定出Z1塔位，然后全站仪架设于Z1，定出垂直于线路方向的A点，再将全站仪架设A点，垂直方向定出B点，最后全站仪架设于B点，定出垂直于BA方向的Z2塔位桩。此方法直观，没有复杂的计算，但对地形和通视条件有一定的要求，适合于平坦的地区。根据工程实践，AZ1边长一般要求大于40米，Z1Z2边长不大于200米，才能很好的保证线路的直线性。
　　
　　
　　2．辅助方向法
　　当位于树林中的塔位，由于树冠的遮挡，GPS无法使用时，可以在树林外先定出位置Z1和辅助方向A，必须保证A至Z1通视，然后全站仪架设于Z1，通过量测的Z1至A的方位角和线路直线方向的方位角，选择合适的距离，放样得出塔位的位置Z2。此方法发挥了全站仪的优势，在狭窄的通道中可以定出直线，适合于树林中定线，同时计算也较为简单这种方法在工程中大量使用，但是由于障碍物较多，不适用于定出远距离的塔位。根据工程工程实践，辅助方向点需要离Z1位置50米，Z2塔位距离Z1也不要超过50米。
　　
　　3．两侧定线法
　　当障碍物较为零碎，分布较多时，可以在线路的两侧定出桩位，利用障碍物之间的空档，定出塔位的位置。首先在线路两侧定出桩位A、B，要保证A、B之间的通视良好，然后全站仪架设于A点，计算结合附近直线桩位Z1、A和Z2构建的三角函数关系，计算得出A至Z2的方位角和距离，采用全站仪放样的出塔位Z2。此方法计算较为复杂，需要认真检查计算的过程，但在特殊的地形中可以采用。根据工程实践，此方法可以用来定出较远的塔位位置，但需要保证A、B方向的距离大于A点到塔位的距离。
　　
　　4．单侧定线法
　　由于障碍物的原因，无法采用GPS直接定出塔位位置，在已知塔位坐标的情况下，可以采用单侧定线法。首先用GPS定出直线上的一个位置Z1和直线一侧的A点，通过Z1、A和塔位Z2的坐标计算的出∠Z1AZ2和距离AZ2，全站仪架设于A放样出塔位的位置。此方法实施较为简单，计算也不复杂，但需要提前知道塔位的坐标，并且有时很难保证A和Z2之间的通视，图形较难设计，在实际工程中使用不是很多。根据工程实践，A点的选择很重要，要兼顾与Z1和Z2的通视，A于Z1之间的距离保证50米。
　　
　　5．同侧定线法
　　当方法4使用受到局限时，可以考虑采用同侧定线法，在线路的一侧定出A、B两点，保证A和B，A和Z2的同事相对较为容易，也可用于远距离的定线。需要预先知道Z2塔位坐标，计算于方法4基本相同。但在山区使用时也收到了一定的局限。
　　
　　以上几种方法是设计院在多年的线路勘测定线过程中总结实践得出的，并在工程中大量的使用。使用以上方法需使用高精度的仪器，只有保证了设备的精度，才可以保证结果的准确，同时要保证两点之间的距离。我院在工程中采用了TrimbleR8GPS和Leica702全站仪，GPS的RTK动态测量精度：水平±10mm+1ppmRMS，垂直±20mm+1ppmRMS。全站仪的测距精度2mm+2ppm，测角精度2"。通过大量的工程证明，上面的方法可靠有效，可以提高野外定线的效率，减少树木砍伐，发挥了较好的社会和生态效益。
　　参考文献：顾孝烈，鲍峰，程效军.测量学.同济大学出版社2004