電子地形圖中SLCAD數(shù)據(jù)采集軟件開發(fā)與應(yīng)用

王 振，姚文斌，李建國，陳恩得

(華東電力設(shè)計(jì)院，上海 200331)

電子地形圖中SLCAD數(shù)據(jù)采集軟件開發(fā)與應(yīng)用

王 振，姚文斌，李建國，陳恩得

(華東電力設(shè)計(jì)院，上海 200331)

本文通過架空輸電線路勘測需求和SLCAD數(shù)據(jù)格式的分析研究，成功開發(fā)出從電子地形圖中采集SLCAD數(shù)據(jù)的軟件，并總結(jié)出一套現(xiàn)代化的架空輸電線路勘測作業(yè)模式；本文簡要介紹了軟件的主要算法、功能及優(yōu)缺點(diǎn)，并通過工程實(shí)踐得出相關(guān)結(jié)論。

電子地形圖；架空輸電線路勘測；軟件開發(fā)。

近年來，“SLCAD架空送電線路平斷面處理及定位CAD系統(tǒng)”在架空輸電線路勘測和設(shè)計(jì)以及水管線、灰管線測量中得到廣泛應(yīng)用；目前SLCAD系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集有兩種方式：一種是航空攝影測量配合“海拉瓦”軟件采集，另一種是常規(guī)實(shí)地測量采集；而在一些地區(qū)尤其是平原地帶地形圖覆蓋全面、精度較高的今天，采用上述兩種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集無疑是重復(fù)勞動(dòng)和資源浪費(fèi)；因此本文另辟蹊徑，探討通過電子地形圖進(jìn)行SLCAD系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集。

1 需求分析

一般線路轉(zhuǎn)角與電子地形圖不在同一坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)，需要首先獲取電子地形圖下的線路轉(zhuǎn)角坐標(biāo)；

SLCAD的坐標(biāo)系統(tǒng)反映的是距離線路起始點(diǎn)的累距S、偏離線路中心線的距離D和地面高程H，與電子地形圖坐標(biāo)系統(tǒng)有所不同；因此電子地形圖中數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換為以“偏距”、“累距”、“高程”為參數(shù)的線路坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；而SLCAD系統(tǒng)中點(diǎn)、線等數(shù)據(jù)代碼具有一定的格式，因此還需將線路坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SLCAD系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

2 軟件開發(fā)及功能簡介

2.1 軟件開發(fā)主要算法

圖1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換示意圖

如圖1所示，J1(x1，y1，z1) ，J2(x2，y2，z2)為架空線路轉(zhuǎn)角坐標(biāo)，P(x，y，z)點(diǎn)為電子地形圖中待采集點(diǎn)，P1點(diǎn)為P點(diǎn)在耐張段J1～J2方向上的投影點(diǎn)，通過矢量幾何運(yùn)算可知：

⑴ 式可轉(zhuǎn)化為：

由圖1及幾何矢量運(yùn)算得：

2.2 軟件功能簡介

本軟件是以Visual Basic和AutoCAD為開發(fā)平臺的AutoCAD二次開發(fā)軟件；依據(jù)需求，軟件功能設(shè)置包括：起始參數(shù)設(shè)置、對象選擇、編碼查詢及選擇、生成并輸出SLCAD數(shù)據(jù)等，軟件界面如圖2所示。

圖2 軟件主界面

圖3 起始參數(shù)設(shè)置界面

起始參數(shù)設(shè)置(見圖3)包括SLCAD數(shù)據(jù)文件(ORG)輸出路徑、中線距離范圍線寬度、當(dāng)前耐張段起始累距、待采集數(shù)據(jù)在SLCAD數(shù)據(jù)文件中的起始點(diǎn)號、是否清空耐張段起止點(diǎn)數(shù)據(jù)等；

對象選擇有四種選擇方式：PLine型對象選擇、Line型對象選擇、按選擇點(diǎn)順序連線型對象選擇以及獨(dú)立點(diǎn)對象選擇；

編碼選擇是在“連線編碼”下拉菜單里選擇所選對象的連線編碼或點(diǎn)編碼；如果編碼未知，可通過“數(shù)據(jù)操作”下的“查找編碼”進(jìn)行查找；

生成并輸出SLCAD數(shù)據(jù)是將所選對象依據(jù)指點(diǎn)編碼生成SLCAD代碼并追加在制定文件后。

2.3 軟件操作步驟簡介

⑴ 啟動(dòng)軟件；

⑵ 設(shè)置—如果不進(jìn)行設(shè)置的更改，同一工程內(nèi)該步可以省略；值得注意的是，首次進(jìn)行設(shè)置時(shí)，必須選擇清空耐張段起止點(diǎn)數(shù)據(jù)；

⑶ 拾取耐張段起止點(diǎn)—同一耐張段內(nèi)該步必須省略，亦即一個(gè)耐張段只能拾取一次耐張段起止點(diǎn)；值得注意的是，如果進(jìn)行過設(shè)置的更改，且清空耐張段起止點(diǎn)數(shù)據(jù)被選擇，則必須重新拾取耐張段起止點(diǎn)；

⑷ 選擇實(shí)體對象；

⑸ 選擇點(diǎn)編碼或連線編碼；

⑹ 將所選實(shí)體添加到指定的ORG文件中；

⑺ 退出軟件。

3 工程實(shí)例及結(jié)果分析

3.1 工程實(shí)例

截至目前，本軟件已用于“35kV葛滬直流接地極工程”、“500kV滬杭高鐵改線工程”、“500kV練漕改線工程”等多條架空輸電線路工程中，現(xiàn)以某一區(qū)域的地形圖(如圖4所示)為例說明軟件運(yùn)行結(jié)果。

圖4 待采集電子地形圖

圖4為某區(qū)域1∶2000地形圖，圖中紅色的三條豎斜線為架空線路中心線和左右范圍線，線路走向?yàn)橹辽隙?；?jīng)過本軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后的SLCAD平面圖如圖5所示。

3.2 結(jié)果分析

由圖4、圖5可知依據(jù)本軟件所采集的SLCAD數(shù)據(jù)與電子地形圖中相關(guān)對象屬性數(shù)據(jù)一致，符合SLCAD平面繪圖標(biāo)準(zhǔn)；

在精度上，電子地形圖的比例尺為1∶2000，而SLCAD平面繪圖的比例尺為1∶5000，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于SLCAD平面繪圖精度；

在經(jīng)濟(jì)效益上，上述區(qū)域使用本軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集僅需10分鐘左右，而如果使用常規(guī)測量手段實(shí)地測量至少需要2個(gè)小時(shí)，大大提高了作業(yè)效率、縮短了工程工期；并且在測量人員方面本軟件所需人員遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于常規(guī)測量所需人員，在一定程度上減少了測量人員的浪費(fèi)、提高了經(jīng)濟(jì)效益；

但是，本軟件也具有一定得不足。本軟件數(shù)據(jù)采集使用的電子地形圖如果不是最新的地形圖，可能會(huì)使部分?jǐn)?shù)據(jù)失真；使用本軟件所采集的數(shù)據(jù)目前大部分限于平面數(shù)據(jù)，對于高程數(shù)據(jù)還不能完全采集。不過上述不足可以通過外業(yè)調(diào)繪和修測解決部分?jǐn)?shù)據(jù)失真問題，通過沿途補(bǔ)測高程點(diǎn)彌補(bǔ)高程數(shù)據(jù)不能完全采集的不足。

4 總結(jié)

⑴ 本軟件可以正確、方便、快捷地完成電子地形圖中SLCAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作，很大程度上提高了作業(yè)效率、減少了測量人員、縮短了工程工期、提高了經(jīng)濟(jì)效益。

⑵ 為了保證所采集數(shù)據(jù)的正確度和精度，使用本軟件所需地形圖應(yīng)為最新的比例尺大于1∶5000的電子地形圖。

⑶ 由于電子地形圖具有一定得滯后性，使用本軟件所采集的數(shù)據(jù)須進(jìn)行實(shí)地調(diào)繪、修測工作方可使用。

⑷ 本軟件在高程數(shù)據(jù)采集上目前還存在一定不足，這也是本軟件后續(xù)開發(fā)的目標(biāo)；因此、目前使用本軟件所采集的數(shù)據(jù)須實(shí)地補(bǔ)測高程點(diǎn)方可使用。

[1] 劉彬彬,等.Visual Basic從入門到精通[M].北京：清華大學(xué)出版社.2008.

[2] 張帆,等.AutoCAD VBA開發(fā)精彩實(shí)例教程[M].北京：清華大學(xué)出版社.2004.

[3] DL/T 5122-2000,500kV架空送電線路勘測技術(shù)規(guī)程 [S].

[4] Q/DG 1-A007-2008,特高壓架空輸電線路工程勘測技術(shù)規(guī)定 [S].

Software Development and Application of SLCAD Data Acquisition in Digital Relief Map

WANG Zhen, YAO Wen-bin, LI Jiang-guo, CHEN En-de
(East China Electric Power Design Institute, Shanghai 200331, China)

On the basis of the investigation and analysis in demands of investigation and surveying of overhead line and the SLCAD data format, the paper successfully develops the software of acquiring SLCAD data from digital relief map, and generalizes a modern operation pattern in investigation and surveying of overhead line. The paper makes a brief introduction in the important arithmetic, the function of the software and merits and drawbacks, draws a positive conclusion after the practice and application in several projects.

digital relief map; investigation and surveying of overhead line; software development.

P2

B

1671-9913(2010)01-0032-03

2009-07-20

王振(1982-)，男，河南平輿縣人，碩士，現(xiàn)從事電力測繪工作。