[发明专利]一种矫正输电线路杆塔GPS的方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种矫正输电线路杆塔GPS的方法。 

背景技术

 近年来，随着GIS技术在电力行业的深化应用，输电线路杆塔的GPS数据作为必备资料受到了越来越多的关注，然而各类电力运维单位需要投入大量的人力、物力对其进行测量，才能建立电力地理信息系统。 

测量杆塔GPS数据，行业内通用的办法是派遣工作人员，持GPS定位仪前往各基杆塔进行逐一测量，并将数据记录后上报汇总。该方法存在以下不足： 

1.耗费巨大，耗时长久。以某省超高压局为例，截止2010年12月底，共管辖13000余基杆塔，这些杆塔绝大多数远离居民区，交通不便，工作人员一般选择步行到位，平原地区两人一组，每天最多测量20基，全部测量完毕至少需要1300人/天，再加上山区、泥沼地形，考虑车辆油耗等费用，工作成本极其高昂。

2.受工作人员责任心、专业素养制约，数据准确性得不到保证。由于输电杆塔往往地处偏远、道路不通、到位不易的地方，工作人员在缺乏监督的情况下，受责任心、专业素养所致，往往会得到大量的错误数据。以下是常见的几类问题： 

（1）杆塔GPS缺失。某条线路中间断性的缺失几处杆塔的GPS坐标，原因可能是工作人员偷懒未到位或操作不熟练导致数据丢失等；

（2）杆塔GPS错位。某条线路中的某区段若干连续杆塔的GPS坐标发生错位，原因可能是工作人员操作失误导致数据记录错误；

（3）杆塔GPS偏离。某条线路中的某基杆塔GPS相对实际位置偏离100~1000米，原因可能是工作人员偷懒未到位，在据塔位较远的道路上测量的了一个虚假数据；

（4）杆塔GPS错误。某条线路的某基杆塔位置与实际情况偏差较大，达数百公里，原因可能是测量设备故障或工作人员记录有误；

（5）杆塔GPS重合。某条线路中有2处乃至更多的杆塔的GPS数据完全一致，发生重合，原因可能是工作人员偷懒未到位，使用相邻杆塔的GPS数据代替需测杆塔的数据；

以上种种问题的根本原因在于工作量过大，无法建立合适的监督、检查机制，导致结果数据正误参半，相互混淆，无法满足实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种矫正输电线路杆塔GPS的方法，能够快速、方便、准确地矫正输电线路杆塔的GPS数据。 

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种矫正输电线路杆塔GPS的方法，所述方法包括下列步骤：

（1）取任意两基杆塔的GPS数据，将所述任意两基杆塔的GPS数据转换成大地坐标；

（2）利用杆塔明细表中的数据建立平面直角坐标系；

（3）取与第（1）步中相同两基杆塔的平面直角坐标，与转换成大地坐标的所述两基杆塔的数据进行比较得到偏移角；

（4）得到偏移角后，通过有限元法得到所有杆塔的GPS数据。

所述第（1）步中所取的任意两基杆塔的GPS数据为首尾两基杆塔的GPS数据；第（3）步中所取的与第（1）步中相同两基杆塔的平面直角坐标为首尾两基杆塔的平面直角坐标。 

在矫正之前，先利用地理信息平台软件，将已测量的杆塔的GPS数据与杆塔明细表中的杆塔的GPS数据通过图形判定法筛选出绝对正确的杆塔GPS数据，以筛选出的杆塔GPS数据作为新的一组数据进行上述矫正。 

所述杆塔的GPS数据转换成大地坐标的方法是： 

（1）利用公式

得到转换的大地坐标的X轴坐标；

（2）利用公式

得到转换的大地坐标的Y轴坐标；

在上述两式中：

S(B)为子午弧线长：

为椭圆体参数：

 ；

N为卯酉圈曲率半径：；

辅助变量：；

e为第一偏心率： ；

a为椭圆体长半轴：；

f为椭圆体扁率：；

L₀为中央子午线经度：； 

B、L分别为所矫正杆塔的纬度和经度；

K为高斯-UTM中央经线长度比：。

所述杆塔明细表中的数据转换成平面直角坐标中的坐标的方法是：利用公式和得到平面直角坐标系中的坐标。 

所述利用首尾两基杆塔的大地坐标和平面直角坐标求得任意两基杆塔偏移角的方法是：根据公式算出偏移角。