靖遠風電場工程像控網(wǎng)的設(shè)計與建立

林小紅

摘 要：文章主要針對靖遠風電場工程1：5000航測地形圖D級像控點控制網(wǎng)的設(shè)計理念、建立原則和實測過程作了詳細的介紹，并且對控制網(wǎng)進行了質(zhì)量分析與精度評定。闡明了用GPS技術(shù)在復雜山區(qū)地形建立航測像控網(wǎng)的可行性。

關(guān)鍵詞；GPS；像控點；精度檢驗

1 工程概況

甘肅省靖遠風電場規(guī)劃總裝機容量396MW，共分8期建設(shè)完成（每期建設(shè)49.5MW），總工期大約8年左右。本工程包括五合風電場一、二期，賈寨柯風電場一、二期工程，裝機198MW，施工工期4年，每個風電場兩期共用一座規(guī)模50MVA的110KV升壓變電所（終期規(guī)模100MVA）送出。該項目位于甘肅省白銀市靖遠縣五合鄉(xiāng)東南部，距離靖遠縣縣城約45km，距離平川區(qū)約24km。場區(qū)地形條件復雜，為溝梁相間，波狀起伏。山區(qū)交通狀況不便，整個測區(qū)范圍約為130km2，需要測繪1：5000地形圖。為了能夠高質(zhì)高效的完成測圖任務(wù)，決定采用航測的方式來成圖，影像數(shù)據(jù)為徠卡ADS80所獲得，為了航測加密的需要，我們要建立必要的像控點，在這種大范圍的山區(qū)，且交通情況不便利的情況下作業(yè)，給我們的測量工作帶來了極大的不便。

2 控制網(wǎng)的設(shè)計

針對現(xiàn)階段靖遠風電場的實際情況，為了滿足計劃進度要求，決定根據(jù)已有圖紙，結(jié)合風電場風機布設(shè)情況，在測區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)13座D級GPS控制點，起算點是在測區(qū)內(nèi)找到的四等國家三角點大梁和金家峴，經(jīng)實地找尋后確定點位保存完好可以作為像控點的起算數(shù)據(jù)。由于像控點的布設(shè)不要求通視，但要布設(shè)在相片上容易辨別的地方，便于影像上準確刺點。所以我們采用首先在總的影像圖上進行大的網(wǎng)形設(shè)計，然后在實地使用局部放大的影像進行精確選點的方式來進行布設(shè)控制網(wǎng)，最終網(wǎng)圖如圖1所示。由于山區(qū)地形復雜，高程控制點我們布設(shè)在測區(qū)最中央的大路附近，采用四等三角高程閉合路線施測，以這些高程點為基礎(chǔ)其余像控點高程采用GPS擬合的方式來完成。

圖1 靖遠風電場工程D級像控點平面控制網(wǎng)圖

3 數(shù)據(jù)處理及成果質(zhì)量分布

3.1 平面控制網(wǎng)基線解算

基線解算采用徠卡LGO測量辦公室軟件進行。部分基線解算截取了時間段、剔除了不健康的衛(wèi)星，以最優(yōu)的方法進行基線處理。基線合格后用LGO導出，平差處理在CosaGPS后處理軟件中進行，計算的同步環(huán)、異步環(huán)的閉合差和復測基線的長度較差及基線解算結(jié)果精度見表1。

表1 平面控制網(wǎng)基線解算結(jié)果精度統(tǒng)計mm

從以上同步環(huán)、異步環(huán)和復測基線精度統(tǒng)計來看。基線解算精度較高，沒有發(fā)現(xiàn)GPS基線向量存在粗差的情況，說明GPS外業(yè)觀測數(shù)據(jù)良好。

3.2 平面控制網(wǎng)平差

3.2.1 三維無約束平差

選擇在WGS84橢球下進行三維無約束平差，平差結(jié)果精度指標符合規(guī)范要求，無約束平差結(jié)果精度見表2。

表2 三維無約束平差點位中誤差精度統(tǒng)計

注：最弱點G009精度為15.5mm

3.2.2 二維約束平差

采用1980年西安橢球，高斯3°帶投影，中央子午線105° ，以“大梁和金家峴“兩個四等國家三角點坐標作起算數(shù)據(jù)，采用CosaGPS后處理軟件求出其他點在1980年西安坐標下的平面坐標。網(wǎng)平差結(jié)果精度統(tǒng)計為：二維約束平差中最弱邊的相對中誤差為1/24萬，最弱點點位中誤差不大于9mm。以上精度均優(yōu)于設(shè)計要求，完全滿足D級控制網(wǎng)的精度要求。

3.3 高程計算

沿測區(qū)中心道路布設(shè)6座高程點，以大梁的高程為起算點采用自編三角高程計算表格（Excel）首先計算各閉合線路中各點高差，平距改化及概略高程。然后采用南方平差易（2005版）軟件進行水準線路平差（精度為國家四等）。最后結(jié)合大梁、金家峴兩個國家三角點采用CosaGPS后處理軟件進行一維高程擬合計算（采用平面擬合），計算得出網(wǎng)中其余各點高程。水準測量閉合差符合閉合差限差要求，詳見表3。

表3水準測量閉合差統(tǒng)計

其余各像控點高程經(jīng)過內(nèi)業(yè)加密過程中的觀測，其精度符合1：5000航測地形圖成圖要求?？梢宰鳛闇y區(qū)1：5000航測地形圖加密高程控制點使用。

4 控制網(wǎng)精度檢核

采用拓普康GPT-4K0233全站儀對測區(qū)中央及兩頭的GPS邊長采用對向觀測的方法進行邊長的檢測，檢測邊長結(jié)果比較見表4。

表4 全站儀檢測邊與GPS邊長比較

由上表的GPS網(wǎng)平差邊長與全站儀施測的部分邊長作比較可知，邊長較差符合要求，控制點的平面精度能夠滿足1：5000航測地形圖的加密精度，對控制點在影像上進行刺點后可以轉(zhuǎn)交內(nèi)業(yè)人員進行航測加密，最終完成測圖工作。

5 結(jié)束語

在此次靖遠風電場工程D級像控網(wǎng)的建立過程中，克服了諸多的困難，采用了GPS技術(shù)和計算機技術(shù)，高效高質(zhì)量地完成了控制網(wǎng)的建立工作。為后續(xù)1：5000航測地形圖的加密工作提供了像控點，保證了1：5000地形圖的精度。為復雜山區(qū)像控點的布設(shè)測量工作積累了經(jīng)驗，并且對后續(xù)風機位的測設(shè)與場內(nèi)道路的設(shè)計及測設(shè)工作提供了首級控制網(wǎng)，為整個風電項目優(yōu)質(zhì)高效的施工建設(shè)提供了有力的保證。

參考文獻

[1]徐紹銓，張華海.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.[2]魏二虎，黃勁松.GPS測量操作與數(shù)據(jù)處理[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[3]周忠謨，易杰軍，周琪.GPS測量原理及應(yīng)用[M].北京測繪出版社，1999.[4]劉良福.樂昌峽水利樞紐工程三等控制網(wǎng)的設(shè)計與建立[J].水利水電測繪，2013.

摘 要：文章主要針對靖遠風電場工程1：5000航測地形圖D級像控點控制網(wǎng)的設(shè)計理念、建立原則和實測過程作了詳細的介紹，并且對控制網(wǎng)進行了質(zhì)量分析與精度評定。闡明了用GPS技術(shù)在復雜山區(qū)地形建立航測像控網(wǎng)的可行性。

關(guān)鍵詞；GPS；像控點；精度檢驗

1 工程概況

甘肅省靖遠風電場規(guī)劃總裝機容量396MW，共分8期建設(shè)完成（每期建設(shè)49.5MW），總工期大約8年左右。本工程包括五合風電場一、二期，賈寨柯風電場一、二期工程，裝機198MW，施工工期4年，每個風電場兩期共用一座規(guī)模50MVA的110KV升壓變電所（終期規(guī)模100MVA）送出。該項目位于甘肅省白銀市靖遠縣五合鄉(xiāng)東南部，距離靖遠縣縣城約45km，距離平川區(qū)約24km。場區(qū)地形條件復雜，為溝梁相間，波狀起伏。山區(qū)交通狀況不便，整個測區(qū)范圍約為130km2，需要測繪1：5000地形圖。為了能夠高質(zhì)高效的完成測圖任務(wù)，決定采用航測的方式來成圖，影像數(shù)據(jù)為徠卡ADS80所獲得，為了航測加密的需要，我們要建立必要的像控點，在這種大范圍的山區(qū)，且交通情況不便利的情況下作業(yè)，給我們的測量工作帶來了極大的不便。

2 控制網(wǎng)的設(shè)計

針對現(xiàn)階段靖遠風電場的實際情況，為了滿足計劃進度要求，決定根據(jù)已有圖紙，結(jié)合風電場風機布設(shè)情況，在測區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)13座D級GPS控制點，起算點是在測區(qū)內(nèi)找到的四等國家三角點大梁和金家峴，經(jīng)實地找尋后確定點位保存完好可以作為像控點的起算數(shù)據(jù)。由于像控點的布設(shè)不要求通視，但要布設(shè)在相片上容易辨別的地方，便于影像上準確刺點。所以我們采用首先在總的影像圖上進行大的網(wǎng)形設(shè)計，然后在實地使用局部放大的影像進行精確選點的方式來進行布設(shè)控制網(wǎng)，最終網(wǎng)圖如圖1所示。由于山區(qū)地形復雜，高程控制點我們布設(shè)在測區(qū)最中央的大路附近，采用四等三角高程閉合路線施測，以這些高程點為基礎(chǔ)其余像控點高程采用GPS擬合的方式來完成。

圖1 靖遠風電場工程D級像控點平面控制網(wǎng)圖

3 數(shù)據(jù)處理及成果質(zhì)量分布

3.1 平面控制網(wǎng)基線解算

基線解算采用徠卡LGO測量辦公室軟件進行。部分基線解算截取了時間段、剔除了不健康的衛(wèi)星，以最優(yōu)的方法進行基線處理?；€合格后用LGO導出，平差處理在CosaGPS后處理軟件中進行，計算的同步環(huán)、異步環(huán)的閉合差和復測基線的長度較差及基線解算結(jié)果精度見表1。

表1 平面控制網(wǎng)基線解算結(jié)果精度統(tǒng)計mm

從以上同步環(huán)、異步環(huán)和復測基線精度統(tǒng)計來看?；€解算精度較高，沒有發(fā)現(xiàn)GPS基線向量存在粗差的情況，說明GPS外業(yè)觀測數(shù)據(jù)良好。

3.2 平面控制網(wǎng)平差

3.2.1 三維無約束平差

選擇在WGS84橢球下進行三維無約束平差，平差結(jié)果精度指標符合規(guī)范要求，無約束平差結(jié)果精度見表2。

表2 三維無約束平差點位中誤差精度統(tǒng)計

注：最弱點G009精度為15.5mm

3.2.2 二維約束平差

采用1980年西安橢球，高斯3°帶投影，中央子午線105° ，以“大梁和金家峴“兩個四等國家三角點坐標作起算數(shù)據(jù)，采用CosaGPS后處理軟件求出其他點在1980年西安坐標下的平面坐標。網(wǎng)平差結(jié)果精度統(tǒng)計為：二維約束平差中最弱邊的相對中誤差為1/24萬，最弱點點位中誤差不大于9mm。以上精度均優(yōu)于設(shè)計要求，完全滿足D級控制網(wǎng)的精度要求。

3.3 高程計算

沿測區(qū)中心道路布設(shè)6座高程點，以大梁的高程為起算點采用自編三角高程計算表格（Excel）首先計算各閉合線路中各點高差，平距改化及概略高程。然后采用南方平差易（2005版）軟件進行水準線路平差（精度為國家四等）。最后結(jié)合大梁、金家峴兩個國家三角點采用CosaGPS后處理軟件進行一維高程擬合計算（采用平面擬合），計算得出網(wǎng)中其余各點高程。水準測量閉合差符合閉合差限差要求，詳見表3。

表3水準測量閉合差統(tǒng)計

其余各像控點高程經(jīng)過內(nèi)業(yè)加密過程中的觀測，其精度符合1：5000航測地形圖成圖要求?？梢宰鳛闇y區(qū)1：5000航測地形圖加密高程控制點使用。

4 控制網(wǎng)精度檢核

采用拓普康GPT-4K0233全站儀對測區(qū)中央及兩頭的GPS邊長采用對向觀測的方法進行邊長的檢測，檢測邊長結(jié)果比較見表4。

表4 全站儀檢測邊與GPS邊長比較

由上表的GPS網(wǎng)平差邊長與全站儀施測的部分邊長作比較可知，邊長較差符合要求，控制點的平面精度能夠滿足1：5000航測地形圖的加密精度，對控制點在影像上進行刺點后可以轉(zhuǎn)交內(nèi)業(yè)人員進行航測加密，最終完成測圖工作。

5 結(jié)束語

在此次靖遠風電場工程D級像控網(wǎng)的建立過程中，克服了諸多的困難，采用了GPS技術(shù)和計算機技術(shù)，高效高質(zhì)量地完成了控制網(wǎng)的建立工作。為后續(xù)1：5000航測地形圖的加密工作提供了像控點，保證了1：5000地形圖的精度。為復雜山區(qū)像控點的布設(shè)測量工作積累了經(jīng)驗，并且對后續(xù)風機位的測設(shè)與場內(nèi)道路的設(shè)計及測設(shè)工作提供了首級控制網(wǎng)，為整個風電項目優(yōu)質(zhì)高效的施工建設(shè)提供了有力的保證。

參考文獻

[1]徐紹銓，張華海.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.[2]魏二虎，黃勁松.GPS測量操作與數(shù)據(jù)處理[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[3]周忠謨，易杰軍，周琪.GPS測量原理及應(yīng)用[M].北京測繪出版社，1999.[4]劉良福.樂昌峽水利樞紐工程三等控制網(wǎng)的設(shè)計與建立[J].水利水電測繪，2013.

摘 要：文章主要針對靖遠風電場工程1：5000航測地形圖D級像控點控制網(wǎng)的設(shè)計理念、建立原則和實測過程作了詳細的介紹，并且對控制網(wǎng)進行了質(zhì)量分析與精度評定。闡明了用GPS技術(shù)在復雜山區(qū)地形建立航測像控網(wǎng)的可行性。

關(guān)鍵詞；GPS；像控點；精度檢驗

1 工程概況

甘肅省靖遠風電場規(guī)劃總裝機容量396MW，共分8期建設(shè)完成（每期建設(shè)49.5MW），總工期大約8年左右。本工程包括五合風電場一、二期，賈寨柯風電場一、二期工程，裝機198MW，施工工期4年，每個風電場兩期共用一座規(guī)模50MVA的110KV升壓變電所（終期規(guī)模100MVA）送出。該項目位于甘肅省白銀市靖遠縣五合鄉(xiāng)東南部，距離靖遠縣縣城約45km，距離平川區(qū)約24km。場區(qū)地形條件復雜，為溝梁相間，波狀起伏。山區(qū)交通狀況不便，整個測區(qū)范圍約為130km2，需要測繪1：5000地形圖。為了能夠高質(zhì)高效的完成測圖任務(wù)，決定采用航測的方式來成圖，影像數(shù)據(jù)為徠卡ADS80所獲得，為了航測加密的需要，我們要建立必要的像控點，在這種大范圍的山區(qū)，且交通情況不便利的情況下作業(yè)，給我們的測量工作帶來了極大的不便。

2 控制網(wǎng)的設(shè)計

針對現(xiàn)階段靖遠風電場的實際情況，為了滿足計劃進度要求，決定根據(jù)已有圖紙，結(jié)合風電場風機布設(shè)情況，在測區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)13座D級GPS控制點，起算點是在測區(qū)內(nèi)找到的四等國家三角點大梁和金家峴，經(jīng)實地找尋后確定點位保存完好可以作為像控點的起算數(shù)據(jù)。由于像控點的布設(shè)不要求通視，但要布設(shè)在相片上容易辨別的地方，便于影像上準確刺點。所以我們采用首先在總的影像圖上進行大的網(wǎng)形設(shè)計，然后在實地使用局部放大的影像進行精確選點的方式來進行布設(shè)控制網(wǎng)，最終網(wǎng)圖如圖1所示。由于山區(qū)地形復雜，高程控制點我們布設(shè)在測區(qū)最中央的大路附近，采用四等三角高程閉合路線施測，以這些高程點為基礎(chǔ)其余像控點高程采用GPS擬合的方式來完成。

圖1 靖遠風電場工程D級像控點平面控制網(wǎng)圖

3 數(shù)據(jù)處理及成果質(zhì)量分布

3.1 平面控制網(wǎng)基線解算

基線解算采用徠卡LGO測量辦公室軟件進行。部分基線解算截取了時間段、剔除了不健康的衛(wèi)星，以最優(yōu)的方法進行基線處理?；€合格后用LGO導出，平差處理在CosaGPS后處理軟件中進行，計算的同步環(huán)、異步環(huán)的閉合差和復測基線的長度較差及基線解算結(jié)果精度見表1。

表1 平面控制網(wǎng)基線解算結(jié)果精度統(tǒng)計mm

從以上同步環(huán)、異步環(huán)和復測基線精度統(tǒng)計來看。基線解算精度較高，沒有發(fā)現(xiàn)GPS基線向量存在粗差的情況，說明GPS外業(yè)觀測數(shù)據(jù)良好。

3.2 平面控制網(wǎng)平差

3.2.1 三維無約束平差

選擇在WGS84橢球下進行三維無約束平差，平差結(jié)果精度指標符合規(guī)范要求，無約束平差結(jié)果精度見表2。

表2 三維無約束平差點位中誤差精度統(tǒng)計

注：最弱點G009精度為15.5mm

3.2.2 二維約束平差

采用1980年西安橢球，高斯3°帶投影，中央子午線105° ，以“大梁和金家峴“兩個四等國家三角點坐標作起算數(shù)據(jù)，采用CosaGPS后處理軟件求出其他點在1980年西安坐標下的平面坐標。網(wǎng)平差結(jié)果精度統(tǒng)計為：二維約束平差中最弱邊的相對中誤差為1/24萬，最弱點點位中誤差不大于9mm。以上精度均優(yōu)于設(shè)計要求，完全滿足D級控制網(wǎng)的精度要求。

3.3 高程計算

沿測區(qū)中心道路布設(shè)6座高程點，以大梁的高程為起算點采用自編三角高程計算表格（Excel）首先計算各閉合線路中各點高差，平距改化及概略高程。然后采用南方平差易（2005版）軟件進行水準線路平差（精度為國家四等）。最后結(jié)合大梁、金家峴兩個國家三角點采用CosaGPS后處理軟件進行一維高程擬合計算（采用平面擬合），計算得出網(wǎng)中其余各點高程。水準測量閉合差符合閉合差限差要求，詳見表3。

表3水準測量閉合差統(tǒng)計

其余各像控點高程經(jīng)過內(nèi)業(yè)加密過程中的觀測，其精度符合1：5000航測地形圖成圖要求。可以作為測區(qū)1：5000航測地形圖加密高程控制點使用。

4 控制網(wǎng)精度檢核

采用拓普康GPT-4K0233全站儀對測區(qū)中央及兩頭的GPS邊長采用對向觀測的方法進行邊長的檢測，檢測邊長結(jié)果比較見表4。

表4 全站儀檢測邊與GPS邊長比較

由上表的GPS網(wǎng)平差邊長與全站儀施測的部分邊長作比較可知，邊長較差符合要求，控制點的平面精度能夠滿足1：5000航測地形圖的加密精度，對控制點在影像上進行刺點后可以轉(zhuǎn)交內(nèi)業(yè)人員進行航測加密，最終完成測圖工作。

5 結(jié)束語

在此次靖遠風電場工程D級像控網(wǎng)的建立過程中，克服了諸多的困難，采用了GPS技術(shù)和計算機技術(shù)，高效高質(zhì)量地完成了控制網(wǎng)的建立工作。為后續(xù)1：5000航測地形圖的加密工作提供了像控點，保證了1：5000地形圖的精度。為復雜山區(qū)像控點的布設(shè)測量工作積累了經(jīng)驗，并且對后續(xù)風機位的測設(shè)與場內(nèi)道路的設(shè)計及測設(shè)工作提供了首級控制網(wǎng)，為整個風電項目優(yōu)質(zhì)高效的施工建設(shè)提供了有力的保證。

參考文獻

[1]徐紹銓，張華海.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.[2]魏二虎，黃勁松.GPS測量操作與數(shù)據(jù)處理[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[3]周忠謨，易杰軍，周琪.GPS測量原理及應(yīng)用[M].北京測繪出版社，1999.[4]劉良福.樂昌峽水利樞紐工程三等控制網(wǎng)的設(shè)計與建立[J].水利水電測繪，2013.