淺談Google Earth在長(zhǎng)輸管道線路設(shè)計(jì)及優(yōu)化過程中的應(yīng)用

鄧喬予1 謝小強(qiáng)2

中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司 河北廊坊 065000

摘要：通過現(xiàn)勢(shì)性較強(qiáng)的Google Earth軟件，可以直觀的觀察線路及優(yōu)化段的線路走向和周邊地形地貌情況。利用Google Earth軟件的強(qiáng)大功能，能夠初步擬定線路整體走向和方案比選優(yōu)化段線路，有效地降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間，提高工作效率。Google Earth操作簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。本文結(jié)合工程實(shí)踐，介紹了Google Earth在長(zhǎng)輸管道線路踏勘、設(shè)計(jì)及優(yōu)化過程中的作用和應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：Google Earth；長(zhǎng)輸管道線路；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

前言：在人口密集的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，由于土地資源匱乏，長(zhǎng)輸管道敷設(shè)在這些區(qū)域，管道征地協(xié)調(diào)難度極大。在山區(qū)敷設(shè)時(shí)，山勢(shì)陡峭且土地資源匱乏，在這些區(qū)域敷設(shè)長(zhǎng)輸管道，管道的選線和協(xié)調(diào)難度更大。長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)建設(shè)周期長(zhǎng)，在設(shè)計(jì)建設(shè)期間內(nèi)，管線所經(jīng)過的地方情況會(huì)發(fā)生意想不到的變化，這些情況直接導(dǎo)致線路局部調(diào)整或改線，例如近期建設(shè)的房屋或工廠等，給管道選線及建設(shè)帶來困難。因此，在前期設(shè)計(jì)選線階段，充分考慮影響線路走向的各種因素，對(duì)整段線路進(jìn)行優(yōu)化，在后期建設(shè)施工階段對(duì)個(gè)別的地段進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，顯得尤為重要。

隨著社會(huì)的發(fā)展，測(cè)量技術(shù)的不斷更新，管道線路的選線途徑也越來越多樣化。但無論是航測(cè)還是遙感，都存在著獲取周期長(zhǎng)或者獲取資料代價(jià)高的缺點(diǎn)，幸運(yùn)的是以Google公司為代表的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)的發(fā)展為遙感影像等資料的獲取帶來了極大的方便，為管道線路的選線提供了一種物美價(jià)廉的途徑。運(yùn)用Google Earth衛(wèi)星地圖工具在管道項(xiàng)目中對(duì)管道線路進(jìn)行優(yōu)化，取得了非常好的效果。通過現(xiàn)結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)Google Earth衛(wèi)星地圖工具在長(zhǎng)輸管道線路優(yōu)化過程中的作用及應(yīng)用做簡(jiǎn)要介紹。

一、Google Earth簡(jiǎn)介

Google Earth軟件是通過操控衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化地球的一款三維地圖軟件，它能在一個(gè)地球的三維模型上布置上航空照片、衛(wèi)星照片和GIS，在2005年由Google公司推出的。Google Earth不斷改進(jìn)和更新高分辨率衛(wèi)星圖片，擁有大量可供用戶添加的航跡、地貌景觀圖像和地標(biāo)，使我們能獲取更多的相對(duì)較新的衛(wèi)星影像，Google Earth具有大量的實(shí)用功能。將這些免費(fèi)的衛(wèi)星地圖信息充分的利用好，把從Google Earth衛(wèi)星地圖上獲知的地形地貌、周邊環(huán)境和地理位置等信息應(yīng)用到長(zhǎng)輸管道工程的線路優(yōu)化工作中，可以有效地進(jìn)行優(yōu)化線路段的初步選定，對(duì)優(yōu)化線路周圍的地形地貌及周邊環(huán)境進(jìn)行觀察，極大地提高了線路優(yōu)化的效率，也能為工程的順利施工起到很好的作用。

二、Google Earth的特點(diǎn)

1）數(shù)據(jù)來源廣泛和分辨率高；

2）數(shù)據(jù)更換頻率快，時(shí)效性好；

3）具有廣泛的數(shù)據(jù)覆蓋范圍；

4）瀏覽更直觀，更方便；

5）數(shù)據(jù)免費(fèi)

6）總體精度滿足要求；

7）配套功能強(qiáng)大。

Google Earth的影像數(shù)據(jù)根據(jù)來源不同分為兩類：一類是高清影像，分辨率在0.61～2.5米；一類為非高清影像，分辨率在30～500米。不同地區(qū)覆蓋著不同分辨率的衛(wèi)星影像，同時(shí)，由于政治、軍事和經(jīng)濟(jì)目的，Google公司還有意或者被迫屏蔽了或者降低了一些敏感地區(qū)的衛(wèi)星影像分辨率。我國(guó)省會(huì)以上的一線城市、眾多的地級(jí)城市和部分縣級(jí)城市以及一些有政治、軍事和經(jīng)濟(jì)意義的地區(qū)都在高清影像的覆蓋之下，還有部分丘陵和山區(qū)也有高清影像覆蓋。

三、Google Earth在長(zhǎng)輸管道線路設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用

長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備時(shí)，一般是按照1：5萬或者1：1萬的CAD地形圖對(duì)管道走向進(jìn)行初選。但CAD地形圖往往與實(shí)際情況存在著較大的差異，利用Google Earth管道走向圖能有效地解決這一問題。Google Earth管道走向圖是將CAD平面圖通過坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將相應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)加載到Google Earth地圖上，再連接所有坐標(biāo)點(diǎn)后得到管道中線圖。利用Google Earth我們還能夠在前期準(zhǔn)備時(shí)就對(duì)協(xié)調(diào)難度大和施工難度大的管段進(jìn)行線路調(diào)整比選。

3、Google Earth在長(zhǎng)輸管道線路優(yōu)化過程中的應(yīng)用

首先，依據(jù)CAD地形圖線路中心樁坐標(biāo)，確定所采用的坐標(biāo)系，運(yùn)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件將所有的坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如，現(xiàn)在CAD地形圖的坐標(biāo)系基本為北京54、西安80坐標(biāo)系，最新的為G2000坐標(biāo)系，而Google Earth的坐標(biāo)系是WGS84坐標(biāo)系，將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，添加到Google Earth衛(wèi)星地圖上，將所有的點(diǎn)進(jìn)行連接即可得到清晰的Google Earth管道走向圖。

通過衛(wèi)星地圖在線瀏覽，可以瀏覽整體線路的俯視圖和立體化視圖。

初步展開的衛(wèi)星地圖為俯視圖，相當(dāng)于在空中垂直向下俯瞰地球表面，向前滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪，即可降低視點(diǎn)高度，地圖也會(huì)隨之變得清晰，地面構(gòu)筑物、河流、山川、道路狀況一目了然。按住鼠標(biāo)左鍵，在圖面上移動(dòng)鼠標(biāo)指針，即可改變察看的位置。

利用Google Earth走向圖配合現(xiàn)場(chǎng)踏勘對(duì)整體線路實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況和周邊環(huán)境的了解對(duì)全線進(jìn)行整體線路優(yōu)化，對(duì)施工難度大和協(xié)調(diào)難度大的管段進(jìn)行線路優(yōu)化，線路優(yōu)化的原則包括以下幾點(diǎn)：

1）要滿足安全性的標(biāo)準(zhǔn)；

2）管段需要有進(jìn)場(chǎng)便道；

3）盡量少翻山或者翻越山勢(shì)較緩的山體；

4）盡量減少川河和穿越的次數(shù)；

5）盡量避開很深的沖溝；

6）盡量減少管線長(zhǎng)度；

7）盡量避開民房等協(xié)調(diào)難度大的地段。

利用Google Earth軟件數(shù)據(jù)較新、地標(biāo)顯示較全、地形地貌直觀等特點(diǎn)，進(jìn)行線路優(yōu)化。首先找到需要進(jìn)行優(yōu)化的線路段，通過Google Earth軟件的縮放功能，詳細(xì)瀏覽沿線的地形地貌、公路、鐵路、城市范圍、水系分部情況，分段、逐步調(diào)整管線線位，直到最終確定管道走向。

在線路優(yōu)化過程中，利用Google Earth衛(wèi)星地圖工具，不僅節(jié)約了工程成本，提高了工作效率，還準(zhǔn)確的了解了優(yōu)化線路段的環(huán)境情況及所處的位置，為日后的施工做好了充分的準(zhǔn)備工作。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，衛(wèi)星地圖和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件操作簡(jiǎn)單，將其應(yīng)用到長(zhǎng)輸管道線路設(shè)計(jì)和優(yōu)化過程中，可以幫助后期完成工作，減小后期施工和協(xié)調(diào)難度，提高工作效率，節(jié)約成本，是長(zhǎng)輸管道線路設(shè)計(jì)和優(yōu)化工作中一中切實(shí)有效地方法。

參考文獻(xiàn)：

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