浅析RTK在线路勘测中关于转换参数问题
黄 杰
摘要 在高压输电线路勘测工程中如何正确、实时地求取地方坐标转换参数，以满足工程质量需要，是测量工作首要问题。
关键词：RTK；转换参数；线路勘测；
一.
GPS RTK（
黄 杰
摘要 在高压输电线路勘测工程中如何正确、实时地求取地方坐标转换参数，以满足工程质量需要，是测量工作首要问题。
关键词：RTK；转换参数；线路勘测；
一.
GPS RTK（
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Real Time
Kinematic）定位系统是基于载波相位观测值的实时动态差分技术发展而来的，它能够实时地提供测点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站接收GPS卫星和基准站发射的数据，将两者进行差分处理，求解出基准站和流动站在WGS-84参考椭球体下的相对位置关系，然后通过WGS-84坐标系和地方坐标系之间的转换参数，将WGS-84坐标系下的成果转换到地方坐标系中。因而，获得WGS-84坐标系和地方坐标系之间的转换参数是RTK测量中的必要条件之一。鉴于高压线路勘测的特点，这里浅析在线路应用中关于求取转换参数的相关问题。
二.
WGS-84坐标系与地方坐标系（1980国家坐标系、1954北京坐标系或各地独立的地方坐标系）或工程坐标之间的转换大概分为校正参数、一步法、经典三维(七参数) 和拟合参数等方法，按照原理可分为三维转换和平面加高程转换两种模式。
三维转换模式是在空间直角坐标系下进行的，大多采用bursa-wolf模型，可分为七参数以及简化的三参数方法，七参数转换模型比较严密，适合于大区域，如30-50km。简化的三参数方法适合于小区域，10km以内。平面加高程转换模式是将平面转换和高程转换分别进行，这种方式易于实现，也适合于小区域。平面加高程转换模式中平面转换参数通常包括平移参数（ ， ）、尺度参数 和旋转参数 。由于WGS-84坐标系数据可以用空间直角坐标、大地坐标、平面直角坐标等形式表示，对于不同表示形式的起算数据，尺度参数和旋转参数代表的含义只是会有所不同。
三.
RTK在输电线路中的应用主要用于定线，定位，直线桩位及塔位的放样，另外还有平断面的测量。GPS所能直接提供的数据形式就是坐标，RTK最主要的两大功能就是实时测图和工程放样，我们所用的基本都是放样功能。对于平断面测量时也同样是利用放样直线功能记录下每个地物的点坐标，利用事先约定的点标识来区别不同的地物；也可以利用同样的方法测量塔位地形图。RTK技术应用到输电路的必然与其特点密切相关：对于线路中的相邻的转角之间要比较高的精度要求，在同一耐张段所有杆位桩的精度在技术规程里要求<180°±1′的偏角值。故在线路勘测中相邻控制点之间相对精度要求比较高，才能满足线路定位要求。那么只有求取高质量的可应用于本工程区域的转换参数是首要的质量保证。
1.
①、同时有地方坐标和WGS-84坐标的两种成果。工程附近区域有符合起算精度要求的高等级控制点，这些点同时又具有统一的约束平差后的WGS-84坐标，利用我们前面说到的三维转换和平面加高程转换来计算得出转换参数，但前提是这些点的WGS-84坐标必须有精确的相对位置关系。
②、如果高等级控制点没有对应WGS-84坐标，或者点比较少。这时我们要根据实地情况做GPS加密的控制测量，将静态数据进行整体网统一平差，给出相对精度准确的WGS84坐标和地方坐标再求解参数。
③、RTK方式直接测取WGS-84坐标以转换。只有地方坐标成果，可以在一个开阔位置较高地方设GPS基站，以基准站为起算位置（这个起算位置的坐标由GPS接收机观测确定，是一个精度有限的大地坐标，但它不影响RTK观测的相对位置关系），确定各控制点之间相对精确的位置关系，并实时测定WGS84大地坐标。该方法具体实施时可能会遇到难处，比如控制点的距离太远，而RTK的作用距离有限。
在惠州龙门勘测220kV仰天至昆山线路定测中利用以上第1、3 种方法建立坐标系,同样测量了10控制点,其检测结果见表1。
表1 RTK测量重合点检测表
二.
WGS-84坐标系与地方坐标系（1980国家坐标系、1954北京坐标系或各地独立的地方坐标系）或工程坐标之间的转换大概分为校正参数、一步法、经典三维(七参数) 和拟合参数等方法，按照原理可分为三维转换和平面加高程转换两种模式。
三维转换模式是在空间直角坐标系下进行的，大多采用bursa-wolf模型，可分为七参数以及简化的三参数方法，七参数转换模型比较严密，适合于大区域，如30-50km。简化的三参数方法适合于小区域，10km以内。平面加高程转换模式是将平面转换和高程转换分别进行，这种方式易于实现，也适合于小区域。平面加高程转换模式中平面转换参数通常包括平移参数（ ， ）、尺度参数 和旋转参数 。由于WGS-84坐标系数据可以用空间直角坐标、大地坐标、平面直角坐标等形式表示，对于不同表示形式的起算数据，尺度参数和旋转参数代表的含义只是会有所不同。
三.
RTK在输电线路中的应用主要用于定线，定位，直线桩位及塔位的放样，另外还有平断面的测量。GPS所能直接提供的数据形式就是坐标，RTK最主要的两大功能就是实时测图和工程放样，我们所用的基本都是放样功能。对于平断面测量时也同样是利用放样直线功能记录下每个地物的点坐标，利用事先约定的点标识来区别不同的地物；也可以利用同样的方法测量塔位地形图。RTK技术应用到输电路的必然与其特点密切相关：对于线路中的相邻的转角之间要比较高的精度要求，在同一耐张段所有杆位桩的精度在技术规程里要求<180°±1′的偏角值。故在线路勘测中相邻控制点之间相对精度要求比较高，才能满足线路定位要求。那么只有求取高质量的可应用于本工程区域的转换参数是首要的质量保证。
1.
①、同时有地方坐标和WGS-84坐标的两种成果。工程附近区域有符合起算精度要求的高等级控制点，这些点同时又具有统一的约束平差后的WGS-84坐标，利用我们前面说到的三维转换和平面加高程转换来计算得出转换参数，但前提是这些点的WGS-84坐标必须有精确的相对位置关系。
②、如果高等级控制点没有对应WGS-84坐标，或者点比较少。这时我们要根据实地情况做GPS加密的控制测量，将静态数据进行整体网统一平差，给出相对精度准确的WGS84坐标和地方坐标再求解参数。
③、RTK方式直接测取WGS-84坐标以转换。只有地方坐标成果，可以在一个开阔位置较高地方设GPS基站，以基准站为起算位置（这个起算位置的坐标由GPS接收机观测确定，是一个精度有限的大地坐标，但它不影响RTK观测的相对位置关系），确定各控制点之间相对精确的位置关系，并实时测定WGS84大地坐标。该方法具体实施时可能会遇到难处，比如控制点的距离太远，而RTK的作用距离有限。
在惠州龙门勘测220kV仰天至昆山线路定测中利用以上第1、3 种方法建立坐标系,同样测量了10控制点,其检测结果见表1。
表1 RTK测量重合点检测表
| 点号 |
ΔX |
Δ
Y |
ΔS |
点号 |
ΔX |
ΔY |
ΔS |
| K01 |
0.027 |
0.023 |
0.035 |
K07 |
0.030 |
0.021 |
0.034 |
| K02 |
0.013 |
0.016 |
0.021 |
K08 |
0.010 |
0.017 |
0.020 |
| K03 |
0.007 |
0.011 |
0.013 |
K09 |
0.025 |
0.023 |
0.034 |
| K04 |
0.012 |
0.012 |
0.016 |
K10 |
0.019 |
0.02 |
0.028 |
| K05 |