淺談GIS在架空電力線路設(shè)計中的應(yīng)用

王燕祥

【摘 要】電網(wǎng)線路路徑選擇是道路規(guī)劃設(shè)計的重要內(nèi)容，是一項高復(fù)雜性與綜合性的工作，為達到理想的選線效果，需要在實際的路徑選擇工作中采用GIS技術(shù)，設(shè)計一套以GIS為核心的輔助選線系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)建設(shè)；GIS；線路設(shè)計

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，國家大力推行城市化建設(shè)，使得近年來電網(wǎng)變化突飛猛進，但這背后也暴露出一些問題，如電網(wǎng)線路設(shè)計不盡如人意。在電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，應(yīng)對基礎(chǔ)設(shè)施繼續(xù)改善和提高，在電網(wǎng)線路設(shè)計中引入GIS技術(shù)。當(dāng)前，對電網(wǎng)線路進行規(guī)劃的過程中，GIS技術(shù)多用于路徑選擇及優(yōu)化、規(guī)劃控制等工作。而在規(guī)劃編制中利用GIS的空間分析功能可以對規(guī)劃中的復(fù)雜空間問題進行分析是普遍存在的，從而使電網(wǎng)線路設(shè)計方案更加合理可行。

1GIS技術(shù)原理

GIS是地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）的簡稱，在當(dāng)前環(huán)境下具有著很高的研究價值的空間信息系統(tǒng)，在地理信息系統(tǒng)使用的過程中，必須要計算機在軟硬件上進行技術(shù)上的支持，展開對某一個特定地區(qū)或者全球范疇內(nèi)的地理信息數(shù)據(jù)的存儲與采集、計算與分析、管理和描繪的技術(shù)系統(tǒng)。在地理信息系統(tǒng)運用的過程中，應(yīng)當(dāng)要有各種專業(yè)技術(shù)人員協(xié)調(diào)與配合才可以確保其效率提升，其根本原因在于地理信息系統(tǒng)結(jié)合了地圖學(xué)與計算機學(xué)科等各種科學(xué)領(lǐng)域。簡言之，地理信息系統(tǒng)實際上是構(gòu)建在計算機平臺上的工具，GIS可以針對所得到的地理數(shù)據(jù)信息展開處理分級，也就是把文字描述出來的地球表面范疇內(nèi)的數(shù)據(jù)信息展開圖像化的處理，同時進行具體分析。綜合看來，地理信息系統(tǒng)技術(shù)是可以讓人通過觀察地圖的形式分析地理數(shù)據(jù)的，而在構(gòu)成地圖的時候，其是以人員所收集到的數(shù)據(jù)當(dāng)成形成地圖的重要依據(jù)。

2GIS在架空電力線路設(shè)計中的應(yīng)用

2.1路徑選擇及優(yōu)化

在架空輸電線路挑選進程中，傳統(tǒng)辦法首要基于地勢圖?？墒牵５牡貏輬D往往缺少時效性。當(dāng)代鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村莊的發(fā)展每天都在發(fā)生變化，而且經(jīng)常出現(xiàn)現(xiàn)象。因此，在地圖上挑選一行后，需求進行很多的現(xiàn)場查詢工作。實地查詢是勞動密集型，功率低，建造周期長。不行能在多個方向上目視檢查道路規(guī)劃，而且更難以斷定微天氣條件以改進規(guī)劃天氣條件。經(jīng)過將GIS使用于路由進程，運用高分辨率衛(wèi)星圖像，運用數(shù)字高程模型進行地勢剖析，結(jié)合詳細(xì)的現(xiàn)場查詢和理解，劃分微觀天氣剖面并防止或防止適當(dāng)您能夠挑選采取舉動的道路。優(yōu)化道路規(guī)劃和規(guī)劃，以進步電力線靈活性的技能靈活性。此外，假如要使用地輿信息體系的挑選和優(yōu)化途徑，以進步規(guī)劃進程的完整性和適當(dāng)性，以減少廠礦，跨房子，砍伐森林，公共設(shè)施的損壞和完成各種專項查詢能夠同時履行。經(jīng)過將GIS使用與AHP結(jié)合在輸電網(wǎng)絡(luò)建造架空輸電線路選線進程中，進步全體經(jīng)濟，社會和環(huán)境效益，我們能夠優(yōu)化道路解決方案進行比較和目標(biāo)你能夠供給證據(jù)。在架空電力線的規(guī)劃中，影響規(guī)劃的要素包含法律，經(jīng)濟，技能和環(huán)境要素。利用層次剖析法，能夠量化每個途徑規(guī)劃并優(yōu)化途徑規(guī)劃。剖析層次進程（AHP）是一種將定性剖析與定性剖析相結(jié)合的剖析辦法。定量剖析。不只能夠主動響應(yīng)途徑挑選中規(guī)劃者的主觀要素，還能夠剖析和處理客觀的外部要素。將層次剖析法使用于實踐規(guī)劃需求首要有效地將衛(wèi)星圖像與數(shù)字地輿模型相結(jié)合。其次，列出了途徑規(guī)劃點評的首要影響要素，包含途徑長度，曲折系數(shù)，交通條件，重要交叉口，清潔走廊的難度等；然后在比較剖析前挑選必要的影響要素。關(guān)于體系數(shù)據(jù)庫中的缺失要素，需求進行詳細(xì)的深化現(xiàn)場查詢，將現(xiàn)場查詢成果和數(shù)據(jù)輸入剖析體系。進一步處理。運用數(shù)字高程模型，能夠計算架空電力線的三維長度；樹立點評矩陣，斷定每個影響因子的權(quán)重，合理分配，反復(fù)驗證和調(diào)整；最后，經(jīng)過體系剖析得到點評成果。斷定各種方案中的最佳解決方案。能夠看出，在架空電力線規(guī)劃中靈活運用層次剖析法能夠全面，定量地點評影響影響要素的要素。途徑挑選，保證途徑規(guī)劃的結(jié)論客觀牢靠。

2.2合作專業(yè)規(guī)劃軟件

GIS可用于架空線規(guī)劃的各種專業(yè)規(guī)劃軟件，進步規(guī)劃功率.GIS能夠生成高精度數(shù)字高程的航空攝影數(shù)據(jù)，計算線的整個縱向輪廓，并將其保存為與規(guī)劃定位軟件相匹配的格式文件塔樓規(guī)劃軟件能夠在線運用，塔樓規(guī)劃成果，塔架方位規(guī)劃成果也能夠?qū)氲?D地輿信息體系中進行顯示，從而辨認(rèn)架空電力線規(guī)劃的可視化，增強直觀性，和全面的線規(guī)劃成果。

2.3輔助桿塔、基礎(chǔ)設(shè)計

平原外的支撐塔通常設(shè)計有高低腿，以減少塔底處理的土壤和石塊的數(shù)量。這減少了基礎(chǔ)并保護了周圍環(huán)境。設(shè)計師必須熟悉地形特征和地質(zhì)條件塔的高度和低塔使用不同高度的不同基礎(chǔ)。室內(nèi)設(shè)計工作只能在測量所有塔后才能有效地進行。但是，一些架空輸電線路的現(xiàn)場地形條件非?？量蹋F(xiàn)場調(diào)查是不可能的。設(shè)計人員只能根據(jù)經(jīng)驗進行估算，這可能導(dǎo)致塔樓和基本設(shè)計出現(xiàn)不經(jīng)濟或技術(shù)偏差。此外，在最終測量和定位過程中，當(dāng)測量員測量基于塔的測量點時，測量范圍通常限于塔的根部開口范圍，并且容易忽略周圍地形的突然變化。這些問題在室內(nèi)設(shè)計過程中很難找到。缺少這些數(shù)據(jù)會導(dǎo)致測量誤差，影響電路設(shè)計的準(zhǔn)確性和安全性。地理信息系統(tǒng)中使用的地理圖像非常準(zhǔn)確，可以模擬路線，為設(shè)計人員提供直觀，清晰的現(xiàn)場維護。此外，在實際應(yīng)用中，可以查詢塔基測量點周圍所有點的高程數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要切割截面，以獲得結(jié)構(gòu)設(shè)計者想要收集的地形數(shù)據(jù)。這是高低腿塔和不相等的、高度基座上提供方便的條件。通過模擬計算，還可以驗證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，檢查缺失的間隙，并糾正測量誤差。

2.4影像輸出

傳輸線設(shè)計具有較大的戶外工作負(fù)荷，設(shè)計人員可以在現(xiàn)場使用高清圖像，以便快速，輕松地協(xié)助現(xiàn)場工作。系統(tǒng)可以通過根據(jù)線的建立趨勢切割框架的設(shè)定寬度來生成二維圖像和三維圖像。2D圖像可用作設(shè)計文件的輸入，用于室內(nèi)設(shè)計工作；可以將3D圖像導(dǎo)入筆記本電腦或其他電子設(shè)備中，以指導(dǎo)現(xiàn)場檢查。

2.5線路工程的三維建模

在三維輸變電工程建模過程中，每個電力設(shè)施應(yīng)根據(jù)電壓等級，外部尺寸和適用范圍分為不同類型。在建模之前，將不同設(shè)施分解為單一的基本結(jié)構(gòu)模塊，并進行空間集成處理的集成。各種結(jié)構(gòu)模塊可以生成完整的三維模型，例如，基于塔架和絕緣帶的組合以及相應(yīng)的三維坐標(biāo)匹配，可以根據(jù)設(shè)計方案在三維地理信息系統(tǒng)中動態(tài)生成三維線模型，塔線和絕緣可以自動安裝。

3結(jié)語

GIS技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)工程實踐中，其具備較高的效率以及準(zhǔn)確性，可以應(yīng)用到很多行業(yè)內(nèi)。在電網(wǎng)工程勘察階段中，利用GIS技術(shù)能夠提高勘察的結(jié)果精度，對提高勘察作業(yè)的工作效率有著重要的幫助，值得注意的是在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，還需要做好相關(guān)的操作規(guī)范，以免因人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)偏差問題影響勘察結(jié)果。

參考文獻：

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[4]張旭，張穎.GIS聯(lián)合PMS下的電網(wǎng)資源集成管理系統(tǒng)研究[J].自動化與儀器儀表，2017，（11）：120-121.

（作者單位：安徽明生電力發(fā)展投資集團有限公司鼎力設(shè)計分公司）