千寻位置服务在电力勘测设计中的应用

　　摘要：针对GNSS-RTK作业范围及测量精度受到参考站距离的限制、CORS受地域范围限制而不利于跨区域作业等问题，提出了采用千寻位置服务进行电力工程勘测设计的方法，详细介绍了千寻位置服务的使用流程，并对千寻位置服务与CORS的定位精度进行了对比、分析。结果表明：千寻位置服务的定位精度稳定可靠，定位效率更高、服务范围更广，可有助于提高工程作业效率，具有较好的应用价值。

　　关键词：GNSS-RTK;CORS;千寻位置服务

　　电力工程师论文投稿：《电力勘测设计》是电力勘测设计行业唯一国内外公开发行的科技类期刊，刊号为ISSN1671—9913/CN11—4908/TK，由中国电力规划设计协会主办。本刊自2018年起改为月刊，每月月底出版。面向全国各电力勘测设计企业、电力产品制造企业、相关行业勘测设计企业及科研院所、大专院校发行，覆盖面较广。主要刊登电力勘测、电力设计、电网设计、产业政策、企业管理、工程管理、科学研究、科技创新等方面的论文、综述、专论、信息等。内容丰富，权威性高。

　　0引言

　　全球导航卫星系统载波相位动态实时差分定位技术(globalnavigationsatellitesystemrealtimekinematic,GNSS-RTK)技术由于受到参考站距离的限制，测量精度随着距离的增加而递减[1]，虽然利用已建成的连续参考站(continuouslyoperatingreferencestations,CORS)可以解决这一难题[2]，但CORS仅能在一个特定的范围内使用，且申请审批过程也比较繁琐，不利于跨区域作业。由于电力勘测设计自身的特殊性，某单一区域的CORS很难满足工程需求。2013年11月启动的北斗地基增强系统及后续的千寻位置服务为此提供了解决方案。本文以电力工程为依托，通过对比分析CORS与千寻位置服务获取的同名点的平面及高程数据，以验证将千寻位置服务应用到电力勘测设计中的可能性，以期能够解决电力工程勘测设计中遇到的问题。

　　1北斗地基增强系统及千寻位置服务

　　北斗地基增强系统工程于2013年11月启动。2015年底前建成了由150个框架网基准站、300个区域加密网基准站构成的网络，并投入运行，提供米级精度的定位服务。2016年5月18日正式投入运行，开始面向全国提供亚米级位置服务。2018年底前建成全国范围区域加密网基准站网络，提供更高精度位置服务。作为导航应用的核心，北斗地基增强系统由基准站网络、数据处理系统、运营服务平台、数据开发系统和用户终端五部分组成，用户可根据需要获取实时亚米级、厘米级、后处理毫米级精度的位置服务。

　　千寻位置基于北斗卫星系统全球定位系统(globalpositionsystem,GPS)、全球卫星导航系统(globalnavigationsatellitesystem,GLONASS)、伽利略卫星导航系统(Galileosatellitenavigationsystem,Galileo)基础定位数据，以“互联网+位置(北斗)”为理念，利用遍及全国的超过2200个地基增强站及自主研发的定位算法，通过互联网技术进行大数据运算，并通过北斗地基增强系统增强全国一张网的整合与建设，构建位置服务开放平台，为全国用户提供包括动态厘米级和静态毫米级在内的多种不同精度的位置服务及延展服务，利用互联网运营模式整合产业上下游，推进高精度应用，实现部门间、地区间和用户间资源统筹、数据共享，满足国家、行业、大众市场对精准位置服务的需求[1,3-4]。

　　2千寻位置服务的使用流程

　　千寻位置服务的使用方法与传统的CORS类似，首先，在千寻位置官方网站上申请并购买符合用户需求的定位服务并获取相应的用户名和密码;然后通过系统设置使GNSS接收机处于流动站接收机状态;最后设置GNSS接收机差分数据链的相关参数。其中，“千寻知寸”差分服务器的IP地址为60.205.8.49。差分服务端口总共有三个，端口8001对应ITRF2008坐标系统，端口8002对应WGS-84坐标系统，端口8003对应CGCS200坐标系统[1]。

　　实际生产应用中，根据测区的数据坐标类型选择相应的端口获取相应坐标系统下的差分数据。如果GNSS接收机是三星座(GPS、GLONSS、BDS)接收机，其数据流选择RTCM32_GGB;如果GNSS接收机是双星(GPS、GLONASS)接收机，其数据流选择RTCM30_GG[1]。

　　3应用分析

　　为了验证千寻位置服务的数据采集精度能否满足电力工程测量的精度要求，以电厂地形测量、220kV输电线路定位测量以及开关站地形测量三个电力工程为例，通过采集同名点的方式，分别对千寻位置服务与CORS的精度进行比较分析。由于电力测量对测量精度有严格的限制，因此在实际工作中选择千寻位置服务提供的厘米级高精度定位产品“千寻知寸”(FindCM)来完成相关地形测量、定位测量等工作。

　　在电厂地形测量中使用GNSS接收机分别基于CORS和“千寻知寸”对K1、K3、K5、K8共计4个图根点在不同的信号遮蔽条件下进行了实时差分定位技术(realtimekinematic,RTK)定位，以CORS的RTK定位结果为基准。在220kV输电线路定位测量中使用GNSS接收机分别基于CORS和“千寻知寸”对W1、W2、W3、W4共计4个塔位在不同的信号遮蔽条件下进行了RTK定位，以CORS的RTK定位结果为基准。在开关站地形测量中使用GNSS接收机分别基于CORS和“千寻知寸”对A1、A2、A3共计3个控制点在不同的信号遮蔽条件下进行了RTK定位，以CORS的RTK定位结果为基准。

　　根据测试结果，“千寻知寸”与CORS的RTK定位坐标差最大平面差值为0.056m，平面差值中误差为±0.036m;最大高程差值为0.056m，高程差值中误差为±0.040m。结果表明，在不同观测区域和不同观测条件下，基于“千寻知寸”的RTK定位结果与CORS的RTK定位结果精度良好，平面差值和高程差值的中误差均小于5cm，测量结果可靠。

　　在遮挡条件下，基于“千寻知寸”的RTK初始化时间比CORS略快，“千寻知寸”有利于在遮蔽条件下快速固定取得测量成果，定位效率更高。基于千寻位置服务的厘米级高精度RTK定位相比基于CORS的RTK定位初始化速度更快，效率更高，受信号遮蔽影响略小，定位精度稳定可靠，而且由于千寻位置服务范围更广，其定位精度受距离影响较小，可以满足可研、初设及施工图阶段电力勘测设计等领域的测量精度需求[5]。

　　4结语

　　目前在电力工程勘测中，GNSS-RTK及CORS广泛应用在线路平断面及定位测量、地形测量、水下地形测绘及航空摄影测量中，电力勘测工作面对的复杂信号环境使得原有GNSS-RTK及CORS不能完全满足工作的需要。根据测试结果，基于“千寻知寸”的RTK定位精度稳定可靠，相比传统技术手段定位初始化速度更快、效率更高，服务范围更广，可不受参考站距离限制、不受地域范围的影响，可以满足电力勘测设计等领域的测量精度需求。利用千寻位置服务有助于提高电力勘测的外业作业效率，为高质、高效地完成电力工程的勘测设计工作提供支持，具有一定的应用推广价值。

　　参考文献：

　　[1]韩善锋，岳永军，韩庆敏，等.“千寻知寸”定位服务在物探生产中应用可行性分析[J].物探装备，2018，28(02)：125-127.

　　[2]高永甲.浅谈徕卡GNSS连续运行参考站网(CORS)[J].测绘科学，2009，34(S0)：85-86.

　　[3]刘东军.千寻位置服务与CORS系统的精度探讨[J].石化技术，2018，25(04)：229.

　　[4]黄永帅，史俊波，欧阳晨皓，等.千寻北斗地基增强网络下的实时观测数据解码及定位性能分析[J].测绘通报，2017，(9)：11-14.