1、<p>　　輸電線路設計中利用谷歌地圖進行輔助選線</p><p>　　摘要：簡單闡述利用谷歌地圖在輸電線路輔助選線中的應用，以達到提高選線效率，優(yōu)化線路路徑，減低工程造價。 </p><p>　　關鍵詞：谷歌地圖；輸電線路；輔助；選線 </p><p>　　中圖分類號： U212.3文獻標識碼：A </p><p><b&g

2、t;　　1．引言 </b></p><p>　　隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電網(wǎng)建設加快，輸電線路的發(fā)展也日益劇增。這就要求輸電線路在勘察設計階段優(yōu)化線路路徑，提高選線效率。傳統(tǒng)的選線方式已經(jīng)不能滿足設計的需要，而地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、衛(wèi)星地圖和三維技術的快速發(fā)展，為輸電線路設計提供很好的選線輔助手段，大大提高了選線效率。 </p><p&g

3、t;　　2．傳統(tǒng)的選線方法 </p><p>　　傳統(tǒng)的選線方法：在地圖上人工進行線路路徑描繪(室內(nèi))—設計人員現(xiàn)場探勘(室外)—在地圖上進行修正(室內(nèi))—選出線路路徑方案。而選用的多為1:5萬或者1:1萬的地形圖，由于這些地形圖大多為八九十年代的，時間久遠更新緩慢，現(xiàn)場變化很大，室內(nèi)選好的路徑到現(xiàn)場往往發(fā)現(xiàn)不理想調(diào)、這就需要設計人員對線路全線進行踏勘，用來彌補地圖已經(jīng)太陳舊的情況，而且現(xiàn)場踏勘只能看到局部的地物

4、，會出現(xiàn)顧此失彼的情況，無法從全局上統(tǒng)一優(yōu)化，常常需要反復多次才能得出較優(yōu)的方案。 </p><p>　　3．現(xiàn)代化技術手段 </p><p>　　地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。 </p><p&g

5、t;　　遙感（RS）是指從高空或外層空間接收來自地球表層各類地物的電磁波信息，并通過對這些信息進行掃描、攝影、傳輸和處理，從而對地表各類地物和現(xiàn)象進行遠距離控測和識別的現(xiàn)代綜合技術。 </p><p>　　全球定位系統(tǒng)（GPS）是一種結合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術，利用導航衛(wèi)星進行測時和測距。 </p><p>　　以上技術統(tǒng)稱為3S(GIS+RS+GPS=3S)技術，是現(xiàn)代化測量技術的核心。

6、</p><p>　　4．谷歌地球(goolge earth)軟件及其數(shù)據(jù)簡析 </p><p>　　無論是遙感（RS）還是航測都存在獲取周期長，代價高的特點，但由于其精度高較高，特別適用于大中型工程勘察設計使用。 </p><p>　　以google公司為代表的免費地圖服務，為我們提供了非常實用衛(wèi)星影像資料，為輸電線路選線提供了極大的方便，提高了線路選線的效率。

7、</p><p>　　谷歌地圖的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的來源，主要是衛(wèi)星影像與航拍的數(shù)據(jù)整合。其衛(wèi)星影像分別來自于美國Digital Globe公司的QuickBird衛(wèi)星、美國Earth Sat公司的Land-Sat-7衛(wèi)星、法國Spot公司；航拍數(shù)據(jù)主要來源英國Blue Sky公司、美國Sanborn公司等。 </p><p>　　谷歌地圖的數(shù)據(jù)已經(jīng)基本覆蓋全球區(qū)域，而且全球基本達到30米左右的

8、分辨率 高分辨率區(qū)域能達0.5米左右。谷歌地球與2009年再次更新了我國大部分地區(qū)的數(shù)據(jù)，使我國大部分區(qū)域的數(shù)據(jù)精度都有了很大的提高，包括偏遠的山區(qū)數(shù)據(jù)都已經(jīng)更新。 </p><p>　　雖然谷歌地圖中各各區(qū)域提供的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)精度有所不同，但其三維地形模型的基礎數(shù)據(jù)是相同的，也就是說谷歌地圖中地形模型的精度并不因衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的精度高低而受到影響，高清衛(wèi)星影像有助于地貌目標的識別。 </p><

9、;p>　　5．谷歌地圖在線路設計中的應用 </p><p>　　在輸電線路設計中，在傳統(tǒng)線路設計方法的基礎上，可以利用谷歌地圖輔助進行高壓輸電線路的路徑優(yōu)化選擇、復雜區(qū)域線路分析、危險點模擬仿真(結合Google Sketchup三維軟件)、線路定位優(yōu)化設計、線路沿線模擬飛行等。 </p><p>　　5.1 輔助選線設計總體流程 </p><p>　　輔助選

10、線主要是借助谷歌地圖提供的衛(wèi)星影像資料，對輸電線路設計中選線工作進行比較優(yōu)化，從整體角度出發(fā)，提出優(yōu)化建議。輔助設計總體流程詳見流程圖。 </p><p>　　輔助選線總體流程圖 </p><p>　　5.2 坐標系統(tǒng)一問題 </p><p>　　目前谷歌地圖主要采用WGS84大地坐標，與我國目前采用的國家坐標系統(tǒng)之間還有很大差異，特別是目前各各地方都有當?shù)刈约旱淖?/p>

11、標系統(tǒng)，差異較大，我們在工程設計應用中，首先需要對不同的坐標系統(tǒng)進行統(tǒng)一。常用的方法有如下幾種形式： </p><p>　　(1) RTK點校正：在實際工程中，我們可以借助RTK進行坐標點的校正統(tǒng)一，將谷歌地圖中的WGS坐標與工程選用坐標系進行校正統(tǒng)一。 </p><p>　　(2)借助坐標轉換軟件：轉換原理同RTK點校正是相同的，通過一些已知點，借助計算機軟件的強大計算功能，計算出不同坐

12、標系之間的轉換關系(四參數(shù)或者七參數(shù))，再轉換計算未知點的坐標。 </p><p><b>　　坐標軟件轉換流程 </b></p><p>　　(3) 利用cad和谷歌地圖自身的功能，手工進行較對。由于受到衛(wèi)星影像分辨率的限制，該方法轉換的精度相對較低，但基本能夠滿足選線工作的需要。 </p><p>　　通過上述方法對谷歌地球與工程實際選用的

13、坐標相同進行轉換后，雖然在轉換精度上存在一些偏差，但對于輸電線路設計選線工作來說已經(jīng)基本滿足要求。 </p><p>　　5.3 線路平斷面及危險點縱斷面 </p><p>　　在選擇線路路徑時，特別是山區(qū)線路的選擇應當盡量合理大檔距、大高差的情況出現(xiàn)，同時初步考慮桿塔塔位位置，這就需要我們對線路路徑沿線斷面圖有一個初步的分析，而傳統(tǒng)的地形圖上的等高線不能很直觀的表示出來。谷歌地圖提供了很

14、好的三維地形模型，我們可以通過多種方法進行三維選線工作，主要介紹幾種方式： </p><p>　　(1) 直接在谷歌地圖的三維表面上進行線路的選擇。我們可以利用谷歌地圖提供了三維地形模式，直接在軟件上進行選線工作，非常方便直觀。 </p><p>　　(2) 借助Google Sketchup直接截取生成斷面圖。由于Google Sketchup與Goolge Earth能夠實現(xiàn)無縫對接，

15、我們可以直接借助Google Sketchup導入數(shù)據(jù)并生成斷面圖。 </p><p>　　(3) 通過輔助軟件提取線路路徑高程數(shù)據(jù)，并繪制斷面圖，應用線路設計專業(yè)軟件，初步進行排桿定位，提高選線工作的設計深度，優(yōu)化線路路徑。 </p><p>　　5.4 利用全球數(shù)字高程數(shù)據(jù)對谷歌地圖進行補充 </p><p>　　谷歌地圖的高程數(shù)據(jù)精度還是相對不高，特別是在丘陵

16、山地和高山地區(qū)，在山坳、山腳等低洼地帶的精度較差。這是我們可以利用公開的DEM數(shù)據(jù)SRTM 30數(shù)據(jù) (SRTM數(shù)據(jù)主要是由美國太空總署(NASA)和國防部國家測繪局(NIMA)聯(lián)合測量的，通過航天飛機雷達地形測繪手段，獲取的雷達影像數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理制成了數(shù)字地形高程模型，該測量數(shù)據(jù)覆蓋中國全境)和ASTER GDEM 30米高程數(shù)據(jù)進行高程核對補充。這些數(shù)據(jù)目前是全球免費共享。 </p><p>　　對于需要更高

17、精度數(shù)據(jù)的工程，可以借助GlobalMapper等軟件對DEM數(shù)據(jù)進行處理，彌補谷歌地球高程數(shù)據(jù)精度較低的問題。 </p><p><b>　　6．三維實景仿真 </b></p><p>　　谷歌地圖的開放性、兼容性較好，可以借助三維軟件進行建模實景仿真。這里主要介紹利用Google Sketchup軟件進行三維實景仿真。不僅可以提高設計人員對線路設計整體的把握，優(yōu)化

18、線路設計；還可以通過三維實景仿真，將勘察設計成果很好的展示給業(yè)主，使得業(yè)主對工程整體概況的了解更清晰、更直觀；也可以通過三維實景仿真將工程設計中的一些危險點及需要特別交代給施工單位的一些設計意圖更直觀、更清晰的表現(xiàn)出來，較少因施工單位對設計圖紙的理解偏差而產(chǎn)生一些不必要的錯誤，提高施工質(zhì)量。 </p><p>　　線路設計三維實景仿真效果圖 </p><p><b>　　7．結論

19、 </b></p><p>　　在輸電線路設計中，特別是可研階段通過使用谷歌地圖進行輔助選線設計，可以優(yōu)化輸電線路路徑，提高輸電線路設計精細化水平，降低線路工程造價，具有很好的社會效益和經(jīng)濟效益，可以大力推廣。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 潭光朝 張 輝．淺談Google Earth