程曉前

【摘 要】本文主要論述了輸電線路勘測設計與三維地理信息系統(tǒng)的結合的方式及效果，系統(tǒng)集成了勘測、設計、管理三大功能，使傳統(tǒng)分散、繁瑣的工作統(tǒng)一起來，并在各個模塊之間有效的進行了數(shù)據(jù)的交互管理，實現(xiàn)繼承了傳統(tǒng)二維地理信息系統(tǒng)的分析、處理、儲存電網(wǎng)數(shù)據(jù)以及高效運行管理電網(wǎng)系統(tǒng)的特點，同時它能描述線路與周圍環(huán)境的空間關系。

【關鍵詞】輸電線路勘測設計；三維地理信息系統(tǒng)；結合

一、前言

隨著“數(shù)字電力”的不斷發(fā)展和完善，地理信息系統(tǒng)、三維技術和衛(wèi)星遙感技術在電力系統(tǒng)中越來越起到不可估量的作用。傳統(tǒng)工作模式手段落后，野外工作勞動量大，作業(yè)效率低，已不能適應“數(shù)字電力”的需要。建立“輸電線路勘測設計地理信息系統(tǒng)”，是當前一個極為緊迫的任務。

二、輸電線路勘測設計與三維地理信息系統(tǒng)問題的提出

傳輸線是位于地理空間中的人造結構。他們路途遙遠，地理條件較為復雜，跨越多條輸電線路和通信線路，往往穿越居民區(qū)，工廠等特殊區(qū)域。輸電線路及其塔的位置與地理空間的位置密切相關，尤其是垂直方向的水平信息尤為重要，這使得二維地理信息系統(tǒng)無法滿足精細化管理的要求。輸電線路的勘測設計是電力工程建設的重要組成部分。傳統(tǒng)輸電線路勘察設計工作在可行性研究和初步設計階段的主要模式是：室內人工地圖上的路徑追蹤-人員現(xiàn)場勘察-回到地圖中的室內路徑校正-設計該行的詳細計劃---手動進行預算估算。在這個工作流程的中間，顯示的落后的手段是：1979年發(fā)布的舊的和不完整的1/50000地形圖，陳舊和顯示不良，在平坦的土地和實際地形之間有較大的差別，特別是在土地特征的方面。該領域的工作量大，勞動效率低；設計文件不能以數(shù)字信息的形式表達和概括，不利于計算機數(shù)據(jù)庫管理。使用三維地理信息系統(tǒng)和衛(wèi)星遙感影像來正確解決上述問題的能力已成為設計機構提高設計質量，確保整體項目進度以及滿足設計師和用戶要求的關鍵環(huán)節(jié)。

三、勘測設計與三維地理信息系統(tǒng)的結合

（一）數(shù)字地圖和衛(wèi)星遙感影像疊加

地理信息系統(tǒng)是以數(shù)字地圖為主要平臺。它包含數(shù)字地圖中豐富的基本地理信息。采用先進的DEM（數(shù)字高程模型）技術后，它具有傳統(tǒng)地形圖中不可用的詳細X和Y.，Z三維坐標，缺點是不能反映地貌的具體特征；通過衛(wèi)星遙感影像形成的衛(wèi)星影像，可以反映地貌的最新特征，缺點是不具備X，Y，Z三維坐標。因此，為使這兩者在勘察設計中具有實用價值，必須無縫堆疊，形成具有豐富基礎地理信息的設計平臺，能夠反映地貌的最新特征。

（二）在系統(tǒng)中進行輸電線路勘測設計

1.選線：在路線選擇過程中，河流，居民區(qū)和建筑物以及其他設施被標記為限制點，以便在選定的通道附近實時顯示與線路的垂直距離。周圍地貌和地貌的安全距離使得設計者有了一個好主意，并且可以利用GIS自身的功能來計算距離和面積。

2.生成縱、橫斷面圖：在選定的直線后，系統(tǒng)會自動生成所選直線的水平和垂直剖面，反映真實的地貌特征，距離該線的中心線米。（包含在數(shù)字地圖中的地理要素）可以自動執(zhí)行判斷和識別，包括自動計算某些屬性（如旋轉角度）。

3.三維地理信息系統(tǒng)的應用：在平面上選線，定位不直觀，需要生成與地理信息系統(tǒng)結合的地形信息系統(tǒng)的三維圖像進行模擬，使人們有沉浸感。系統(tǒng)中的三維顯示功能可以將一個或多個程序放置在三維地理信息系統(tǒng)中進行模擬飛行。設計師可以進行塔樓選擇和路徑比較。

4.轉換數(shù)據(jù)格式傳輸線的設計軟件平臺是AutoCAD。在系統(tǒng)中選擇行路徑后，數(shù)據(jù)格式會自動轉換為設計軟件接受的格式。設計的傳輸線塔架坐標也可以直接輸入到GPS中。網(wǎng)站放樣。

5.一步到位預算在可行性研究和初步設計階段，項目是否可以建立，項目是否合理，關鍵在于預算控制。該系統(tǒng)可以直接自動化設計師的多個計劃的預算。預算調整和控制可以在現(xiàn)場進行。

四、輸電線路的信息管理

在設計單位中，輸電線路勘測設計圖頻率極高，往往無法集中管理。MIS中的線路和塔架的詳細信息已得到改進，但只需要使用設計部門的一小部分。系統(tǒng)中的圖紙管理模塊可以對每條線的所有圖紙進行集中管理，并將用于測量設計工作的MIS部分與該系統(tǒng)相結合。該模塊嵌套在WORD，EXCEL，CAD等一系列平臺中，方便設計人員閱讀圖紙和查詢信息。

五、結構及流程

在輸電線路勘測設計地理信息系統(tǒng)中，其結構包括二維應用組件，三維應用組件和數(shù)據(jù)庫組件。用戶界面友好，用戶可以輕松享受，使用方便。該軟件是根據(jù)設計者的習慣建立的。該過程如圖1所示。

在保證體系和諧統(tǒng)一的前提下，每個過程都有一定的一致性和一定的獨立性。有利于系統(tǒng)開發(fā)和二次開發(fā)。在電氣化設計項目中，應用了輸電線路勘測設計地理信息系統(tǒng)，并在系統(tǒng)中直接進行了初步設計，取得了一定成效。該軟件模擬現(xiàn)場地形的真實場景，并使用2D，3D和數(shù)據(jù)庫技術實現(xiàn)以下功能：

地圖庫管理和地圖索引功能；輸電線路設計選線路線功能；剖面分析分為垂直剖面和水平剖面，系統(tǒng)提供生成和分析功能的任意截面（任意位置，任意角度）；并設計軟件數(shù)據(jù)自動交互功能；自動優(yōu)化排條功能；自動生成物料表格和預算；各種統(tǒng)計功能；收集，編輯，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，查詢和檢索傳輸線路數(shù)據(jù)；模擬三維飛行演示功能。

輸電線路勘測設計地理信息系統(tǒng)的應用具有以下優(yōu)點：在可行性研究和初步設計階段，無需離開房屋即可完成，可以了解現(xiàn)場實際情況，并快速方便地選擇路線走，現(xiàn)場信息詳細。使用設計軟件的良好數(shù)據(jù)轉換功能使設計人員可以更輕松，更快地完成設計任務。該系統(tǒng)可以進行個性化設計，以幫助設計師選擇最佳的解繁瑣的圖紙審查任務以有組織和強大的方式組織在系統(tǒng)中。強大的數(shù)據(jù)庫功能可統(tǒng)一管理相關圖紙和傳輸線路信息進行管理和查詢。

六、結束語

輸電線路勘測設計地理信息系統(tǒng)將繁重的勘測設計野外、室內工作有效的結合，使勘測設計工作邁進了新的數(shù)字化領域。并在實際工程中，達到了提高工效、節(jié)省室內外資金開支的預期目的。

【參考文獻】

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