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)計人員無法抵達(dá)的地帶。同時,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、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)距離識別物體。 將這些電波信息轉(zhuǎn)換、識別得到的圖像,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)計賠償工程量的工作,至現(xiàn)場踏勘時也可作為導(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,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)計成果遞交出去,并經(jīng)過相關(guān)單位的審核,這時我們就需要一些可導(dǎo)出的地圖軟件,具有這個功能的軟件我們常用的軟件為奧維互動地圖。
此類地圖可通過至少三個定位點(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終端上,如智能手機(jī),平板電腦等,常用軟件有奧維互動地圖、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)在一個軟件上,已節(jié)省移動終端的內(nèi)存,如奧維互動地圖軟件。
2.地圖軟件在各設(shè)計階段輔助作用
2.1 接入系統(tǒng)設(shè)計階段
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,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)計和施工圖設(shè)計階段
對于初步設(shè)計階段,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)計人員會對塔位進(jìn)行逐一交樁,在此過程中,可利用手機(jī)或移動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,以最短時間抵達(dá)工程現(xiàn)場。
3.2 快速找到塔位
在外業(yè)工作時,第一次至現(xiàn)場時,對現(xiàn)場路徑,所布塔位并不清楚如何抵達(dá),這時可以通過衛(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去現(xiàn)場踏勘的,這時若想核實(shí)設(shè)計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)計圖紙是否合理,是否有遺漏,賠償是否到位等等。
設(shè)計階段 |
路徑圖 |
輔助地圖 |
可研 |
1:10000地形圖 |
衛(wèi)星圖、街景圖 |
初步設(shè)計 |
1:2000或1:500現(xiàn)場實(shí)測地形圖 |
衛(wèi)星圖、街景圖 |
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,其每年的費(fèi)用也不是很高,奧維互動地圖最貴為720元/年,其所有功能已經(jīng)能夠滿足我們設(shè)計、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)計費(fèi)用而言,其造價成本基本為零。
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)計統(tǒng)計跨越、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、審核、施工的準(zhǔn)確率和效率;該技術(shù)應(yīng)用可減少設(shè)計人員在外業(yè)現(xiàn)場時間,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)計中得到了應(yīng)用,對于提高設(shè)計工作效率,提高輸電線路跨越、征地、拆遷等工程量統(tǒng)計的準(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。