电子地图在输电线路工程中的应用技术

输电线路工程路径长度一般为几百米至几百公里,路径所经地区有可能为沟渠、山区、沼泽、森林等设计人员无法抵达的地带。同时,随着航天技术的发展和软件技术开发,地图软件的功能也越来越强大,结合现有的资源,对于提高输电线路工程的设计、施工和运行工作具有很大的帮助。

1.地图软件分类

对于输电线路工程上所用的地图,我们可以将其分为以下几类:平面地图、卫星地图、街景地图和带等高线的地图。对于地图软件我们将其分为:能导入和导出的地图软件、带卫星定位功能的地图软件和综合类地图软件。

1.1平面地图

平面地图是指测绘区域内的地面景物沿铅垂线方向投影到平面上,按规定的符号和比例缩小而构成的相似图形,如:百度地图、搜狗地图、谷歌地图、高德地图等,这些地图的优点主要在于其界面较清晰简单,适用于我们在设计地理接线图作为底图使用。

1.2卫星地图

卫星地图又称卫星遥感图像,是通过卫星在太空中探测地球地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。将这些电波信息转换、识别得到的图像,即为卫星图。如:谷歌卫星图、高德卫星图、百度卫星地图、微软卫星图、天地图等。这些地图受其拍摄的清晰度影响,结合输电线路路径对比几种卫星图分析,采用最新或者最清晰的地图来做参考。适用于我们在设计路径总图作为底图使用,可结合卫星图来做输电线路的选线、统计赔偿工程量的工作,至现场踏勘时也可作为导航使用,施工阶段也可作为校核现状塔位工作。

1.3街景地图

1.4带等高线的地图

等高线是指地形图上高程相等的相邻各点所连成的闭合曲线,并垂直投影到一个水平面上,并按比例缩绘在图纸上,就得到等高线。等高线上标注的数字为该等高线的海拔。输电线路工程在经过山区时,就需要采用带要有等高线的地图了。

1.5能导入和导出的地图软件

此类地图可通过至少三个定位点(各坐标系对应经纬度的控制点)设置互转,就可以将CAD图与地图软件之间互导。线路路径导入到地图后,就非常直观了。

1.6带卫星定位的地图软件

输电线路工程设计人员经常需要至现场踏勘,对于大多数工程我们此前都未去过现场。而为了到达现场,借助此类地图软件,可以快速有效的抵达工程现场。此类软件需安装在移动终端上,如智能手机,平板电脑等,常用软件有奥维互动地图、高德地图、百度地图、谷歌地图等。

1.7综合类地图软件

综合类地图软件是将上述功能尽量多的总结在一个软件上,已节省移动终端的内存,如奥维互动地图软件。

2.地图软件在各设计阶段辅助作用

2.1接入系统设计阶段

此阶段最实用的为平面地图,可通过比选百度地图,搜狗地图,谷歌地图,高德地图等所采用的地图,导出作为地理接线简图所用底图。

2.2可研阶段

在前期选线时,常因保密等原因无法搜集到详细的地形图,或者,虽然搜集到1:10000或者1:50000的地形图,但由于近年来国内经济及基础建设的快速发展,同时其测绘年限久远,其与现场区别也越来越大。而现在所流行的卫星地图软件其更新频率较高,其更新年限一般为4年左右,由于其清晰度越来越高,参考作用也越来越大。在此阶段由于很多企业、保护区等禁止入内地段,现场一时无法进入的区域,就可以利用卫星图来查看,协助做出合理的判断。

2.3可研阶段利用地图软件制作简易平断面图

现在有一些地图软件可以做一些简易的平断面图,可用来在可研阶段校核杆塔是采用耐张还是直线塔,以及躲避一些重要的障碍物。

2.4初步设计和施工图设计阶段

对于初步设计阶段,我们将对路径进行规划选线工作,是通过对控规图和现状地形统一分析,然后选出即满足规划要求,又能节省投资的路径,此阶段可将控规图返至地图软件,或者将所需要的地图自地图按软件中导出,然后套上控规图,然后从路径长度、经济上,协调难度等对比分析,最终确定出我们所需路径。此阶段我们尚需对杆塔进场道路及杆塔所定位置进行初步判断。

通过某些地图软件的移动终端的定位功能,至现场对具体拟选塔位进行实际定位,然后分析是否可行,以及外协工程量。

2.5施工阶段

在完成施工图后,设计人员会对塔位进行逐一交桩,在此过程中,可利用手机或移动终端中地图的定位功能,校核测绘单位所交位置是否准确。同时可将此地图位置发送给建设单位、施工单位和监理单位,以方便其后期征地、验桩等操作。

某工程采用手机地图定位校核塔位交桩实例

▲设计人员所站位置

▲塔位(GPS定位)

3.现场踏勘

3.1快速找到工程现场

3.2快速找到塔位

在外业工作时,第一次至现场时,对现场路径,所布塔位并不清楚如何抵达,这时可以通过卫星图查看距离其最近的车行道以及下车后能够步行土道,或者能走的土堤,躲避障碍物和水渠、鱼塘等等。在一些卫星图上是可以看出哪里有土道或者地形地貌的,而这些在普通的测绘地形图是无法体现的。

4.运行阶段

输电线路工程竣工后,将竣工测绘资料返至地图软件中,然后在以后的运行过程中,可随时利用此软件以最优路径至每基杆塔处进行查看线路运行状态,采用此类地图较测绘地形图是非常直观的,特别是对新员工,或者对新接触的工程是非常有利的。

5.图审阶段

对于输电线路工程而言,图审人员一般是不会去现场踏勘的,这时若想核实设计图纸中所选路径是否合理、线路跨越情况、塔位占地情况、线路沿线征地拆迁情况等要做出合理的分析,可通过地图软件将CAD图导入到卫星图为底图的地图中,来辅助分析设计图纸是否合理,是否有遗漏,赔偿是否到位等等。

设计阶段

路径图

辅助地图

可研

1:10000地形图

卫星图、街景图

初步设计

1:2000或1:500现场实测地形图

施工阶段

6.1便捷性

6.2经济分析

上述所有地图软件均有免费版本,当你需求更高时,其每年的费用也不是很高,奥维互动地图最贵为720元/年,其所有功能已经能够满足我们设计、施工、监理、运行所能满足条件,相对工程本体费用,设计费用而言,其造价成本基本为零。

6.3卫星定位功能

在手机上安装带有定位功能的地图软件后,我们至现场时可至塔位跟前去查看塔位周边情况,相对于原采用看图纸方式对比有了质的飞越,特别是对于地形相同的区域。

定位精度在空旷地区和城区附近条件好的情况下,可以达到1米左右,相对于原来带着图纸与现场分析塔位具体位于哪里,精度已能满足办理征地、跨越等协议。当然对于与GPS测绘设备(误差几厘米)对比,精度较其就差的很多了。

7.结论

8.推广应用情况及前景

该技术已在输电线路工程设计中得到了应用,对于提高设计工作效率,提高输电线路跨越、征地、拆迁等工程量统计的准确性。实现了输电线路工程路径的可视化优选,过程直观高效,改变了以往CAD平面选线抽象、粗略和繁琐的工作方式。高效得实现线路选线优化设计工作。能够最大程度优化线路路径,大幅降低外业工作量,提高选线效率;能有效减少转角耐张塔,缩短线路长度,缩减工程投资;极大降低房屋拆迁量及植被砍伐量,保护社会环境和自然环境。

此技术适用于大部分输电线路工程,特别是对于一些路径较长的线路工程,地点位于丘陵、山地的线路,地形复杂、沟壑纵横的高山区线路;戈壁荒滩,地势平坦的线路;植被覆盖较多的线路工程。此方式可推广全国实施应用,具有广阔的应用前景。

THE END
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