新仪器GNSS系统在电力输电线路工程中对森林资源的保护
摘要：保护森林最重要的就是要禁止乱砍滥伐，贵州的电力架空线路基本要在山上穿行，线路走廊内大部分是林区。保护好线路走廊内的树木，就保护好了森林。新仪器、新技术的使用，减少了线路施工图设计阶段测量时对树木的砍伐，真正做到了保护好森林资源。
关键词：森林资源、环境保护、GNSS、线路测量、放样
毁林开荒、乱砍滥伐，使我国本来就不多的森林资源破坏非常严重。火灾、虫灾等也加剧了对森林的破坏。面对森林严重不足，对现有森林资源的保护就日益重要。森林是人类赖以生存的资源，各行各业都有义务和权利保护好森林资源。保护好森林资源也是企业的一种社会责任。
保护森林最重要的就是要禁止乱砍滥伐，我国政府已规定，对天然林、原始森林严禁采伐。贵州位于山区，山上森林覆盖较好，电力架空线路基本要在山上穿行，线路走廊内大部分是林区。保护好线路走廊内的树木，就保护好了森林。以前对保护森林的意识比较欠缺，一般线路走廊内影响电力线的树都会被砍掉。现在对保护树木非常重视，不会再破坏线路走廊内的树木，都才用高塔跨树，避免了砍树，建成的线路对森林的影响小了，可是在架空线路施工设计阶段，还存在着对树木的砍伐。架空线路的施工测量，要求按照设计路径进行施测，林区一般通视不好，传统的测量需要把仪器测量的直线范围内砍伐出一个通道来，让仪器能直线通视。无疑必会砍伐很多树木，尤其林区很密时，通视条件非常差，有时会砍很长一个走廊的树，给森林造成很大的破坏。不砍树，这对于线路测量是一个极大的难题，传统的测量方式找不到合理的解决方法，就算砍树，也会影响工程的进度。现在采用新仪器、新技术，能较好的解决这个问题。现在测量领域新技术应用较广泛的就是GPS，可老型号的GPS不能在林区作业，接收卫星信号非常困难，用GPS-RTK技术是很难锁定卫星。最近出了一种新GPS仪器，能在林区很好的使用，就是GNSS系统。
GNSS是GlobalNavigationSatelliteSystem的缩写。中文译名应为全球导航卫星系统。目前，已在天空运行的卫星定位、导航系统有美国的全球定位系统GPS及俄罗斯的全球导航卫星系统GLONASS。两个系统是相互兼容的，接收机收到两者的卫星信号，即可任意组合进行定位、导航。GNSS接收设备依托于两个或三个卫星定位系统，可供定位的卫星数为单个GPS的两倍或三倍，这样，利用12通道接收机，启动超冗余融合、最优几何因子、完善的RAIM等功能有效地提高其定位精度及可靠性，并能有效的减少定位时间。
Trimble公司的TrimbleR8GNSS接收机，它采用TrimbleR跟踪技术，能够接收和测量GPSL2-C码和L5信号以及GLONASS信号。TrimbleR8GNSS是一款多通道、多频带的集接收机、天线和数传电台于一体的GNSS系统。TrimbleR8综合了先进的接收机技术和经过验证的系统设计，可以提供很高的精度及可靠性。该仪器目前既能够接收GPS信号，又能够接收GLONASS信号的双系统信号接收机。该仪器在现场使用，效果非常明显，在稀疏的林区，能够锁定卫星信号，很快的固定位置。在树木较稀的林区不需要砍伐一棵树，就能定好设计塔位。在贵州的某工程中,穿越大量林区,使用GNSS系统效果非常明显.
工程的前期工作，工程中使用了航空数字摄影测量，采用海拉瓦－洛斯达技术，在电脑里就建好了整个架空线路走廊区域内的数字地面模型，带上特制的眼镜就能看到整个区域内的立体模型，通过在现实性较强的立体或正射的航空摄影像片上进行选线，就如同在空中看地面一样，能够在较大范围内对线路路径进行优选，并能直接量取线路对地，线路对树林、房屋、道路等等地物的距离，还可以量取树林的树高，避开了大面积的树林。可以比以往在比较旧的1:5万的地图上选线要方便、准确的多。而且可以对所选的线路进行三维的动态漫游，全方位、直观的了解线路选线的情况。最后在1：10000的航测图片上确定了最优的线路路径，取得线路塔位的坐标，并能取得较准确的线路断面。
工程的施工图设计，有了在海拉瓦－洛斯达系统得到的线路塔位坐标和线路断面，就需要到现场进行放桩确定塔位，并对航测断面进行校核然后对断面进行修正。这些工作就需要实地数据的测量，采用了TrimbleR8GNSS接收机。在稀疏林区作业时，直接采用TrimbleR8GNSS接收机测量，不需要塔位与塔位之间的通视，根据设计线路的转角坐标，直接在仪器里确定直线，根据仪器里的指示实地采集坐标。由于TrimbleR8GNSS接收机能接收两套卫星系统，林区稀疏时不需砍树就能测量得到坐标。在线路跨越经济林区时，取得了很好得效果，经济林树与树间距较大，仪器随时都能锁定卫星信号，得到数据。整个工程过经济林区没有砍伐一棵树，保护树木的效果非常不错，采用普通的GPS接收机是不可能做到的。
在树林非常稠密时，树木的树冠层层叠叠，密不透风，这时仪器只能近似的找到塔位坐标，不能锁定卫星，再好的仪器也没有办法了。为了做到不砍伐树，需要采用其他的一些方法，本工程中使用了TrimbleR8GNSS接收机与全站仪配合，采用工程放样的方法，避开了砍伐树木。很密的林区也总能找到稀疏、可以看见天空的地方，林区下面的树干也是能通视一小段距离的。利用这些特性，在密林区作业不砍树的具体操作如下：
首先，用仪器找到近似塔位，在近似塔位附近找一处树冠较稀的地方，用TrimbleR8GNSS接收机能锁定卫星，测得数据的。在这里测定两个点，标为A点和B点，并用TrimbleR8GNSS接收机测量其坐标。这两点距离越远越好，距离越远，放样设计塔位的精度越高，越容易达到线路设计的精度要求。有了A、B两点的坐标，可以反算这两点的方位角α。
接着，在A、B任一点架设全站仪，假设仪器架设在A点。那么在全站仪对方向时输入A、B点的方位角αAB。假定设计塔位为T点，该点为设计坐标，是已知的。那么用TrimbleR8GNSS的手薄或计算器计算出A、T点的方位角αAT和平距D。把全站仪拨到方位角αAT，根据平距D就能放样出塔位T。采用此方法基本上不用砍一棵树就能放样出塔位。如果一次放不通塔位，可以中间加站放样。在本工程中，基本都是一站放样的。采用此方法，仔细操作是完全能满足线路工程的精度。虽然操作较位烦琐，但不需要砍伐任何树木，对保护森林是很有实际意义的。
最后，线路断面的校核。在稀疏的林区，可以直接用TrimbleR8GNSS接收机测量断面点；对于林区非常稠密的地方，可以采用在线路外支点放样的方法测量，完全没有必要把全站仪架设在线路路径上测量，可以在线路外通视好、便于测量的地点架设测量。用TrimbleR8GNSS接收机把全站仪的架站点和方向点测好，通过计算，就能把全站仪的测量数据绘制于断面图上了。
该工程施工图设计阶段结束，没有砍伐一棵树木，对树林的保护是显而易见的。新仪器的应用，在架空线路设计阶段真正做到了林区的不“乱砍滥伐”，不破坏就是最好的保护，新技术、新仪器在森林资源保护发挥着很大的作用。
参考文献:
[1]岑志勇、杨军、张凤彬，《GNSS全球导航卫星系统的优势探讨》，内江科技，2009年04期
[2]刘基余，《GNSS全球导航卫星系统的新发展》，遥测遥控，2007年04期
[3]朱志勤，《跟踪测量中的GNSS》，全球定位系统，2004年03期