0.引言
輸電線路工程路徑長度一般為幾百米至幾百公里，路徑所經(jīng)地區(qū)有可能為溝渠、山區(qū)、沼澤、森林等設(shè)計(jì)人員無法抵達(dá)的地帶。同時(shí)，隨著航天技術(shù)的發(fā)展和軟件技術(shù)開發(fā)，地圖軟件的功能也越來越強(qiáng)大，結(jié)合現(xiàn)有的資源，對于提高輸電線路工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行工作具有很大的幫助。
1.地圖軟件分類
對于輸電線路工程上所用的地圖，我們可以將其分為以下幾類：平面地圖、衛(wèi)星地圖、街景地圖和帶等高線的地圖。對于地圖軟件我們將其分為：能導(dǎo)入和導(dǎo)出的地圖軟件、帶衛(wèi)星定位功能的地圖軟件和綜合類地圖軟件。
1.1 平面地圖
平面地圖是指測繪區(qū)域內(nèi)的地面景物沿鉛垂線方向投影到平面上，按規(guī)定的符號(hào)和比例縮小而構(gòu)成的相似圖形，如：百度地圖、搜狗地圖、谷歌地圖、高德地圖等，這些地圖的優(yōu)點(diǎn)主要在于其界面較清晰簡單，適用于我們在設(shè)計(jì)地理接線圖作為底圖使用。
1.2 衛(wèi)星地圖
衛(wèi)星地圖又稱衛(wèi)星遙感圖像，是通過衛(wèi)星在太空中探測地球地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。 將這些電波信息轉(zhuǎn)換、識(shí)別得到的圖像，即為衛(wèi)星圖。如：谷歌衛(wèi)星圖、高德衛(wèi)星圖、百度衛(wèi)星地圖、微軟衛(wèi)星圖、天地圖等。這些地圖受其拍攝的清晰度影響，結(jié)合輸電線路路徑對比幾種衛(wèi)星圖分析，采用最新或者最清晰的地圖來做參考。適用于我們在設(shè)計(jì)路徑總圖作為底圖使用，可結(jié)合衛(wèi)星圖來做輸電線路的選線、統(tǒng)計(jì)賠償工程量的工作，至現(xiàn)場踏勘時(shí)也可作為導(dǎo)航使用，施工階段也可作為校核現(xiàn)狀塔位工作。
1.3 街景地圖
街景地圖是一種實(shí)景地圖服務(wù)?？蔀橛脩籼峁┏鞘?、街道或其他環(huán)境的360度全景圖像，可以通過該服務(wù)獲得如臨其境的地圖瀏覽體驗(yàn)。通過街景，只要坐在電腦前就可以真實(shí)的看到街道上的高清景象。如：國內(nèi)主要有百度、騰訊、街景地圖等。結(jié)合軟件開發(fā)情況，現(xiàn)在此類軟件尚僅適用于城區(qū)附近及主要路網(wǎng)周邊，軟件中已拍攝地段的線路。通過此類地圖直接發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場情況，可有效減少現(xiàn)場踏勘次數(shù)和時(shí)間。
1.4 帶等高線的地圖
等高線是指地形圖上高程相等的相鄰各點(diǎn)所連成的閉合曲線，并垂直投影到一個(gè)水平面上，并按比例縮繪在圖紙上，就得到等高線。等高線上標(biāo)注的數(shù)字為該等高線的海拔。輸電線路工程在經(jīng)過山區(qū)時(shí)，就需要采用帶要有等高線的地圖了。
1.5 能導(dǎo)入和導(dǎo)出的地圖軟件
一般的地圖軟件為了保密性和使用性，都不能導(dǎo)出地圖為我們所用，因我們最終需將設(shè)計(jì)成果遞交出去，并經(jīng)過相關(guān)單位的審核，這時(shí)我們就需要一些可導(dǎo)出的地圖軟件，具有這個(gè)功能的軟件我們常用的軟件為奧維互動(dòng)地圖。
此類地圖可通過至少三個(gè)定位點(diǎn)(各坐標(biāo)系對應(yīng)經(jīng)緯度的控制點(diǎn))設(shè)置互轉(zhuǎn)，就可以將CAD圖與地圖軟件之間互導(dǎo)。線路路徑導(dǎo)入到地圖后，就非常直觀了。
1.6 帶衛(wèi)星定位的地圖軟件
輸電線路工程設(shè)計(jì)人員經(jīng)常需要至現(xiàn)場踏勘，對于大多數(shù)工程我們此前都未去過現(xiàn)場。而為了到達(dá)現(xiàn)場，借助此類地圖軟件，可以快速有效的抵達(dá)工程現(xiàn)場。此類軟件需安裝在移動(dòng)終端上，如智能手機(jī)，平板電腦等，常用軟件有奧維互動(dòng)地圖、高德地圖、百度地圖、谷歌地圖等。
1.7 綜合類地圖軟件
綜合類地圖軟件是將上述功能盡量多的總結(jié)在一個(gè)軟件上，已節(jié)省移動(dòng)終端的內(nèi)存，如奧維互動(dòng)地圖軟件。
2.地圖軟件在各設(shè)計(jì)階段輔助作用
2.1 接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段
此階段最實(shí)用的為平面地圖，可通過比選百度地圖，搜狗地圖，谷歌地圖，高德地圖等所采用的地圖，導(dǎo)出作為地理接線簡圖所用底圖。
2.2 可研階段
在前期選線時(shí)，常因保密等原因無法搜集到詳細(xì)的地形圖，或者，雖然搜集到1:10000或者1:50000的地形圖，但由于近年來國內(nèi)經(jīng)濟(jì)及基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，同時(shí)其測繪年限久遠(yuǎn)，其與現(xiàn)場區(qū)別也越來越大。而現(xiàn)在所流行的衛(wèi)星地圖軟件其更新頻率較高，其更新年限一般為4年左右，由于其清晰度越來越高，參考作用也越來越大。在此階段由于很多企業(yè)、保護(hù)區(qū)等禁止入內(nèi)地段，現(xiàn)場一時(shí)無法進(jìn)入的區(qū)域，就可以利用衛(wèi)星圖來查看，協(xié)助做出合理的判斷。
2.3 可研階段利用地圖軟件制作簡易平斷面圖
現(xiàn)在有一些地圖軟件可以做一些簡易的平斷面圖，可用來在可研階段校核桿塔是采用耐張還是直線塔，以及躲避一些重要的障礙物。
2.4 初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段
對于初步設(shè)計(jì)階段，我們將對路徑進(jìn)行規(guī)劃選線工作，是通過對控規(guī)圖和現(xiàn)狀地形統(tǒng)一分析，然后選出即滿足規(guī)劃要求，又能節(jié)省投資的路徑，此階段可將控規(guī)圖返至地圖軟件，或者將所需要的地圖自地圖按軟件中導(dǎo)出，然后套上控規(guī)圖，然后從路徑長度、經(jīng)濟(jì)上，協(xié)調(diào)難度等對比分析，最終確定出我們所需路徑。此階段我們尚需對桿塔進(jìn)場道路及桿塔所定位置進(jìn)行初步判斷。
通過某些地圖軟件的移動(dòng)終端的定位功能，至現(xiàn)場對具體擬選塔位進(jìn)行實(shí)際定位，然后分析是否可行，以及外協(xié)工程量。
2.5 施工階段
在完成施工圖后，設(shè)計(jì)人員會(huì)對塔位進(jìn)行逐一交樁，在此過程中，可利用手機(jī)或移動(dòng)終端中地圖的定位功能，校核測繪單位所交位置是否準(zhǔn)確。同時(shí)可將此地圖位置發(fā)送給建設(shè)單位、施工單位和監(jiān)理單位，以方便其后期征地、驗(yàn)樁等操作。
某工程采用手機(jī)地圖定位校核塔位交樁實(shí)例
▲ 設(shè)計(jì)人員所站位置
▲ 塔位(GPS定位)
3.現(xiàn)場踏勘
3.1 快速找到工程現(xiàn)場
輸電線路工程主要牽扯的是電廠、變電站和線路等，我們可以在室內(nèi)提前將電廠、變電站、線路路徑導(dǎo)入到地圖軟件中，然后通過地圖軟件的導(dǎo)航功能快速導(dǎo)航至工程現(xiàn)場，并通過導(dǎo)航中躲避擁堵功能，以最短時(shí)間抵達(dá)工程現(xiàn)場。
3.2 快速找到塔位
在外業(yè)工作時(shí)，第一次至現(xiàn)場時(shí)，對現(xiàn)場路徑，所布塔位并不清楚如何抵達(dá)，這時(shí)可以通過衛(wèi)星圖查看距離其最近的車行道以及下車后能夠步行土道，或者能走的土堤，躲避障礙物和水渠、魚塘等等。在一些衛(wèi)星圖上是可以看出哪里有土道或者地形地貌的，而這些在普通的測繪地形圖是無法體現(xiàn)的。
4. 運(yùn)行階段
輸電線路工程竣工后，將竣工測繪資料返至地圖軟件中，然后在以后的運(yùn)行過程中，可隨時(shí)利用此軟件以最優(yōu)路徑至每基桿塔處進(jìn)行查看線路運(yùn)行狀態(tài)，采用此類地圖較測繪地形圖是非常直觀的，特別是對新員工，或者對新接觸的工程是非常有利的。
5.圖審階段
對于輸電線路工程而言，圖審人員一般是不會(huì)去現(xiàn)場踏勘的，這時(shí)若想核實(shí)設(shè)計(jì)圖紙中所選路徑是否合理、線路跨越情況、塔位占地情況、線路沿線征地拆遷情況等要做出合理的分析，可通過地圖軟件將CAD圖導(dǎo)入到衛(wèi)星圖為底圖的地圖中，來輔助分析設(shè)計(jì)圖紙是否合理，是否有遺漏，賠償是否到位等等。
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設(shè)計(jì)階段 |
路徑圖 |
輔助地圖 |
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可研 |
1：10000地形圖 |
衛(wèi)星圖、街景圖 |
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初步設(shè)計(jì) |
1:2000或1:500現(xiàn)場實(shí)測地形圖 |
衛(wèi)星圖、街景圖 |
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施工階段 |
1:2000或1:500現(xiàn)場實(shí)測地形圖 |
衛(wèi)星圖、街景圖 |
6.優(yōu)缺點(diǎn)分享
6.1 便捷性
上述這些地圖可以通過在手機(jī)上安裝相應(yīng)的地圖軟件，然后導(dǎo)入所設(shè)計(jì)的工程數(shù)據(jù)，去現(xiàn)場踏勘、去相關(guān)部門審圖，即使我們不帶圖紙，也會(huì)非常清楚工程情況。
6.2 經(jīng)濟(jì)分析
上述所有地圖軟件均有免費(fèi)版本，當(dāng)你需求更高時(shí)，其每年的費(fèi)用也不是很高，奧維互動(dòng)地圖最貴為720元/年，其所有功能已經(jīng)能夠滿足我們設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)行所能滿足條件，相對工程本體費(fèi)用，設(shè)計(jì)費(fèi)用而言，其造價(jià)成本基本為零。
6.3 衛(wèi)星定位功能
在手機(jī)上安裝帶有定位功能的地圖軟件后，我們至現(xiàn)場時(shí)可至塔位跟前去查看塔位周邊情況，相對于原采用看圖紙方式對比有了質(zhì)的飛越，特別是對于地形相同的區(qū)域。
定位精度在空曠地區(qū)和城區(qū)附近條件好的情況下，可以達(dá)到1米左右，相對于原來帶著圖紙與現(xiàn)場分析塔位具體位于哪里，精度已能滿足辦理征地、跨越等協(xié)議。當(dāng)然對于與GPS測繪設(shè)備(誤差幾厘米)對比，精度較其就差的很多了。
7. 結(jié)論
在當(dāng)前情況下，衛(wèi)星圖由于其誤差、非數(shù)據(jù)性，尚不能替代測繪地形圖，設(shè)計(jì)圖紙仍需按測繪地形圖來作為依據(jù)，但其輔助作用非常高，對于提高設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)跨越、征地、拆遷等工作非常具有參考意義;可以極大的提高輸電線路工程設(shè)計(jì)、審核、施工的準(zhǔn)確率和效率;該技術(shù)應(yīng)用可減少設(shè)計(jì)人員在外業(yè)現(xiàn)場時(shí)間，降低外業(yè)成本;減少賠償拆遷的遺漏的可能性，減少設(shè)計(jì)人員進(jìn)場對林地的砍伐。
8.推廣應(yīng)用情況及前景
該技術(shù)已在輸電線路工程設(shè)計(jì)中得到了應(yīng)用，對于提高設(shè)計(jì)工作效率，提高輸電線路跨越、征地、拆遷等工程量統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。實(shí)現(xiàn)了輸電線路工程路徑的可視化優(yōu)選， 過程直觀高效， 改變了以往CAD平面選線抽象、粗略和繁瑣的工作方式。高效得實(shí)現(xiàn)線路選線優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。能夠最大程度優(yōu)化線路路徑， 大幅降低外業(yè)工作量， 提高選線效率; 能有效減少轉(zhuǎn)角耐張塔，縮短線路長度，縮減工程投資;極大降低房屋拆遷量及植被砍伐量， 保護(hù)社會(huì)環(huán)境和自然環(huán)境。
此技術(shù)適用于大部分輸電線路工程，特別是對于一些路徑較長的線路工程，地點(diǎn)位于丘陵、山地的線路，地形復(fù)雜、溝壑縱橫的高山區(qū)線路;戈壁荒灘，地勢平坦的線路; 植被覆蓋較多的線路工程。此方式可推廣全國實(shí)施應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。
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