王鳳凱

（天津市泰達(dá)工程設(shè)計(jì)有限公司，天津 300457）

0 引言

線路選線是輸電線路設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，也是線路勘測階段的重要內(nèi)容之一。線路選線是否合理直接關(guān)系到線路的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，既影響投資，也影響施工質(zhì)量、運(yùn)行安全等。傳統(tǒng)的選線方式存在地形圖陳舊、商業(yè)遙感數(shù)據(jù)價(jià)格昂貴且處理繁瑣等問題。圖上選線是最常用的傳統(tǒng)選線方式，先以中、小比例尺地形圖為基礎(chǔ)進(jìn)行粗選，再通過現(xiàn)場踏勘調(diào)整來細(xì)化、優(yōu)化路徑。目前高壓輸電線路選線所使用的基礎(chǔ)地形圖一般為1∶50000地形圖，成圖年代早，現(xiàn)勢性差，無法反映設(shè)計(jì)時(shí)的地面現(xiàn)狀，而且不直觀，圖幅大小有限，很難保證選線質(zhì)量和一次性選線的成功率，造成線路選線工作效率低、成本高。

針對以上問題，本文使用多地圖軟件結(jié)合道亨三維設(shè)計(jì)平臺軟件的方式進(jìn)行輸電線路的數(shù)字化選線、路徑優(yōu)化等工作，從而提高選線效率和質(zhì)量，使路徑走向更加合理、直觀。

1 工程地區(qū)概況

某工程沿線地區(qū)地形平坦，地面高程一般為0.50~4.00 m（1985年國家高程基準(zhǔn)），水系發(fā)育較好，多分布溝、塘、渠，交通條件較便利。沿線地區(qū)的地貌單元為濱海平原，海拔1000 m以內(nèi)，最高氣溫40℃，最低氣溫-20℃，基本風(fēng)速27 m/s，覆冰5 mm。線路路徑長35.8 km。

2 選線過程

2.1 坐標(biāo)的選取

將工程所在地區(qū)搜集的控制點(diǎn)坐標(biāo)，設(shè)置到多地圖軟件的關(guān)聯(lián)點(diǎn)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)中，輸出線路所在地路徑范圍內(nèi)的CAD圖形。輸出圖紙坐標(biāo)可以為北京54、西安80、大地2000和經(jīng)緯度坐標(biāo)系。通過前期控制點(diǎn)搜資，搜集到本地區(qū)的控制點(diǎn)坐標(biāo)系為大地2000坐標(biāo)系，因此本次輸入輸出圖紙以大地2000坐標(biāo)系為底圖。

2.2 現(xiàn)狀站點(diǎn)及線路路徑布置

通過多地圖軟件獲取該地區(qū)的多種高清衛(wèi)星影像[1]，從中選擇最清晰的影像作為工程所用底圖。參照之前設(shè)計(jì)的該地區(qū)電力工程資料，在其底圖上尋找并標(biāo)注變電站位置和線路桿塔位置，落實(shí)現(xiàn)狀線路路徑走向。現(xiàn)狀路徑如圖1所示。

圖1 現(xiàn)狀路徑

2.3 導(dǎo)入相關(guān)規(guī)劃資料

利用關(guān)聯(lián)點(diǎn)坐標(biāo)，將設(shè)計(jì)線路周邊規(guī)劃路網(wǎng)、管線、鐵路等資料導(dǎo)入至多地圖軟件中，作為路徑選擇及避讓的依據(jù)[2-3]。

2.4 優(yōu)化路徑

結(jié)合多地圖，對路徑及周邊地形地貌、拆除工程量、重要交叉跨越、臨時(shí)施工道路等多角度進(jìn)行對比分析，合理優(yōu)化本工程路徑[4]。將優(yōu)化后路徑導(dǎo)出kml文件，以備三維設(shè)計(jì)平臺使用。優(yōu)化后路徑如圖2所示。

圖2 優(yōu)化后路徑

2.5 現(xiàn)場踏勘

路徑優(yōu)化完成后，利用手機(jī)GPS定位功能對工程有針對性地進(jìn)行快速現(xiàn)場踏勘，核實(shí)設(shè)計(jì)方案是否準(zhǔn)確[5]。

2.6 三維設(shè)計(jì)平臺塔位布置

將工程所在地區(qū)的地圖數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)導(dǎo)入道亨三維設(shè)計(jì)平臺軟件中，并將其氣象條件、導(dǎo)地線、絕緣配置、桿塔、桿塔基礎(chǔ)等信息輸入至軟件中。全部輸入完成后，將多地圖軟件導(dǎo)出的優(yōu)化后路徑kml文件導(dǎo)入至道亨三維設(shè)計(jì)平臺軟件中，以此作為路徑進(jìn)行人工排塔和自動排塔，排塔完成后，通過道亨三維設(shè)計(jì)平臺軟件自動校核線路的各種條件。校核后若不滿足要求，需人工調(diào)整直至滿足要求，并進(jìn)一步由人工對塔位和交叉跨越距離進(jìn)行復(fù)核及調(diào)整[6-7]。校核重要交叉鉆越情況如圖3所示。

圖3 校核重要交叉鉆越

3 通道清理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

在初步設(shè)計(jì)階段往往很難精確估算通道內(nèi)房屋、障礙物的清理量，但其在輸電線路工程量中的占比越來越大，因此精確統(tǒng)計(jì)通道內(nèi)的障礙清理量非常重要[8-12]。本次設(shè)計(jì)在道亨三維場景與多地圖二維場景結(jié)合的情況下對通道內(nèi)的障礙物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過三維場景查看障礙物拆除量（如圖4所示）。

圖4 三維場景查看障礙物拆除量

利用道亨三維平臺軟件可以直觀地查看障礙物及數(shù)量，同時(shí)利用多地圖軟件進(jìn)行記錄及統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1所示。相比之下，優(yōu)化后路徑比可研路徑減少砍伐樹木224棵，減少房屋拆除10處。

表1 通道清理數(shù)量對比

通過本次設(shè)計(jì)可知，利用多地圖軟件及道亨三維設(shè)計(jì)平臺軟件進(jìn)行輸電線路的選線工作完全可行且高效。與傳統(tǒng)的選線方法相比，不僅提高了選線效率，可準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)通道清理及賠償數(shù)量，同時(shí)還可以使電網(wǎng)勘測、設(shè)計(jì)更有效、更直接，從而為編制進(jìn)場道路、施工墊土量等方案提供依據(jù)。