浅谈电力管线普查中的测绘技术

Abstract: with the development of the intelligent power grid and perfect, in order to be able to convenient intuitive scientific management, highly efficient maintenance power network, intelligent power grid power lines and equipment need to basic information data are collected. Application (GPS) CORS of electric power line facilities technology of surveying and mapping, and at the same time, using satellite image map checks, through the two technologies of interactive applications, improve the accuracy of the data and field collection of high efficiency.

Key words: (GPS) CORS technology; Smart grid; Power census

随着GPS技术的飞速进步和应用普及，利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统(CORS系统)已经逐渐成为城市测量主要手段，CORS技术具有定位精度高、实时快速应用、全天候服务等特点，定位精度满足电力管线测量精度。故CORS技术在电力管线普查中得到了广泛的应用。利用卫星影像图的高清实物照片对所测得的数据进行核查，清晰地检查外业测量中的路线和可能出现错误的地方，保证所测得的数据准确性。

1、 CORS系统工作原理

CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。它由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。基准站网负责采集GPS卫星观测数据并输送至数据处理中心，同时提供系统完好性监测服务。系统的控制中心接收各基准站数据，进行数据处理，形成多基准站差分定位用户数据，组成一定格式的数据文件，分发给用户。数据处理中心24小时连续不断地根据各基准站所采集的实时观测数据在区域内进行整体建模解算，自动生成一个对应于流动站点位的虚拟参考站通过现有的数据通信网络和无线数据播发网，向测量用户发送载波相位差分修正信息，以便实时解算出流动站的精确点位。

2、 CORS系统的特点

CORS系统彻底改变了传统RTK测量作业方式，改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围;采用连续基站，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作效率;拥有完善的数据监控系统，可以有效地消除系统误差和周跳，增强差分作业的可靠性;用户不需架设参考站，真正实现单机作业，减少了费用;使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰;提供远程INTERNET服务，实现了数据的共享;扩大了GPS在动态领域的应用范围，更有利于车辆、飞机和船舶的精密导航。

3、 CORS系统的坐标系统

CORS系统在测量中统一使用WGS-84坐标系统,高程基准一般采用1985国家高程基准。通过计算7参数对不同坐标系进行相互转换，比如WGS-84坐标系统转换成国家80坐标系统具体方法如下：

1) 在测区内选取均匀分布的4个以上控制点，分布测得两个坐标系坐标及高程。

2) 通过COORD坐标转换软件计算7参数，然后将WGS-84坐标系统转换成国家80坐标系统。

3) 在转换好的80坐标系统中抽取几个检查点，实地校验。

4、 CORS系统测量的精度

实时CORS系统定位外符合中误差平面优于3cm,高程5cm。满足管线测绘标准。

5、影响CORS系统测量的主要因素

按照各地的CORS系统正确设置好IP地址、服务端口、源节点、用户名和密码等;正确安装GPS接收机的SIM卡，确保SIM卡使用费用;并且在空旷的地方连接好仪器，得到固定解后，开始进行外业测量;当周围有大型建筑物、树木、高压输电塔等时都会影响测量;除此之外，云层过厚、电离层活跃、接受卫星数过少及使用仪器质量等原因也会造成测量信号差，无法精确定位。造成测量点位发生偏差或飞点。

6、卫星影像图的矫正

1) 根据测区所在的位置，通过稻歌底图下载软件下载清晰的卫星影像图。

2) 比较原有的CAD地图和卫星影像图，在卫星影像图上均匀地选取明显清晰可见的地物控制点3~5个。

3) 对所选的控制点实地进行踏勘实测，如有无法测量的或地物点发生变化的，需要重新选择控制点，精确测量。

4) 通过CAD、MAPGIS、ARCGIS等专业软件对影像图进行校准，CAD中的具体做法如下：

(1)、在CAD中插入卫星影像图，把所测的控制点导入到CAD图中，然后全屏显示。

(2)、把影像图移动到控制点附近，利用CAD图像校准功能，放大影像图上的控制点准确地选取控制点，输入实测坐标，依次从左上角、右下角、右上角、左下角位置填入所测的点坐标，完成后点击图像校准功能。

(3)、校准完成好，利用实测数据进行检查，看偏差是否在误差范围内，如超出范围，重新进行校准，直到误差达到允许值。

7、CORS系统在青岛管线测绘中的应用

青岛电力局管线测绘项目主要对整个青岛市区范围内的杆塔、配电站、箱变、分支箱等设备进行测绘。

(1)、主要采用CORS系统进行外业数据采集

(2)、平面基准采用WGS-84坐标系统，高程基准采用1985国家高程系统，地图投影采用高斯-克里格投影，按3°带划分。

(3)、数据格式电网数据为电子表格，矢量数据格式为“.dwg”

(4)、管线数据采集主要包括架空线路数据采集、电缆数据采集和对应电压等级站房数据采集三个方面;架空线路的采集精度将在±1.5米;配电站房的采集精度极大值为±0.5米;电缆线路数据采集的精度应将在±0.3米;每个杆塔拍摄2张能清晰看到杆上设备的照片(杆塔全貌、杆塔塔牌)，并按照统一规则进行命名;采集站房(开关站、配电室、箱式变等)坐标，拍摄2张能清晰看到站房的照片。其中设备照片在以后巡视过程中逐渐完善。

(5)、外业流程图

在电缆普查中，我们根据青岛管线测量提出的精度要求，选择了CORS系统进行外业测量，CORS技术具有定位精度高、实时快速应用、全天候服务等特点，定位精度满足电力管线测量精度。但由于CORS系统也受到天气、周围环境和仪器等因素的影响，会出现信号差，无法得到固定解甚至出现飞点的情况，所以外业数据的检查就非常重要，我们采用卫星影像图精确校准后把外业数据导入到合并的地图中进行核查，通过与实际的地物进行核对，我们可以避免由于CORS系统出现的误差情况，进行及时的调整和纠正，保证数据完整性和准确性。

随着CORS系统迅猛发展，应用越来越广泛，测绘仪器操作越来越简单，它的优点在电缆普查中得到了充分的体现，也有一些不足之处，比如受外界影响因素很多。同时，最近几年卫星遥感技术不断成熟，卫星影像图的清晰度不断提高，在测绘领域中广泛应用。所以当我们把这两门技术综合的应用实践中，一定能够提高工作效率，发挥科技进步的最大优越性。

参考文献：

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[2]丰勇.郭义.GPS连续运行参考站系统(CORS)原理及应用. 科学技术与工程.2006

[3]王红.连续运行参考站系统(CORS)浅析之地质论文.中国地质出版社.2007

[4]王国明. 吕德风.基于VirtuoZo数字摄影测量系统的正射影像制作.黑龙江教育出版社.2005

[5] 杨玉忠 .刘玉财.网络RTK技术在管线测量中的应用.测绘空间与地理信息.2004