電子地形圖中SLCAD數據采集軟件開發與應用

王 振，姚文斌，李建國，陳恩得

(華東電力設計院，上海 200331)

電子地形圖中SLCAD數據采集軟件開發與應用

王 振，姚文斌，李建國，陳恩得

(華東電力設計院，上海 200331)

本文通過架空輸電線路勘測需求和SLCAD數據格式的分析研究，成功開發出從電子地形圖中采集SLCAD數據的軟件，并總結出一套現代化的架空輸電線路勘測作業模式；本文簡要介紹了軟件的主要算法、功能及優缺點，并通過工程實踐得出相關結論。

電子地形圖；架空輸電線路勘測；軟件開發。

近年來，“SLCAD架空送電線路平斷面處理及定位CAD系統”在架空輸電線路勘測和設計以及水管線、灰管線測量中得到廣泛應用；目前SLCAD系統數據的采集有兩種方式：一種是航空攝影測量配合“海拉瓦”軟件采集，另一種是常規實地測量采集；而在一些地區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行數據采集無疑是重復勞動和資源浪費；因此本文另辟蹊徑，探討通過電子地形圖進行SLCAD系統數據采集。

1 需求分析

一般線路轉角與電子地形圖不在同一坐標系統內，需要首先獲取電子地形圖下的線路轉角坐標；

SLCAD的坐標系統反映的是距離線路起始點的累距S、偏離線路中心線的距離D和地面高程H，與電子地形圖坐標系統有所不同；因此電子地形圖中數據需要轉換為以“偏距”、“累距”、“高程”為參數的線路坐標系統數據；而SLCAD系統中點、線等數據代碼具有一定的格式，因此還需將線路坐標系統數據轉換為SLCAD系統數據。

2 軟件開發及功能簡介

2.1 軟件開發主要算法

圖1 數據轉換示意圖

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

⑴ 式可轉化為：

由圖1及幾何矢量運算得：

2.2 軟件功能簡介

本軟件是以Visual Basic和AutoCAD為開發平臺的AutoCAD二次開發軟件；依據需求，軟件功能設置包括：起始參數設置、對象選擇、編碼查詢及選擇、生成并輸出SLCAD數據等，軟件界面如圖2所示。

圖2 軟件主界面

圖3 起始參數設置界面

起始參數設置(見圖3)包括SLCAD數據文件(ORG)輸出路徑、中線距離范圍線寬度、當前耐張段起始累距、待采集數據在SLCAD數據文件中的起始點號、是否清空耐張段起止點數據等；

對象選擇有四種選擇方式：PLine型對象選擇、Line型對象選擇、按選擇點順序連線型對象選擇以及獨立點對象選擇；

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編碼；如果編碼未知，可通過“數據操作”下的“查找編碼”進行查找；

生成并輸出SLCAD數據是將所選對象依據指點編碼生成SLCAD代碼并追加在制定文件后。

2.3 軟件操作步驟簡介

⑴ 啟動軟件；

⑵ 設置—如果不進行設置的更改，同一工程內該步可以省略；值得注意的是，首次進行設置時，必須選擇清空耐張段起止點數據；

⑶ 拾取耐張段起止點—同一耐張段內該步必須省略，亦即一個耐張段只能拾取一次耐張段起止點；值得注意的是，如果進行過設置的更改，且清空耐張段起止點數據被選擇，則必須重新拾取耐張段起止點；

⑷ 選擇實體對象；

⑸ 選擇點編碼或連線編碼；

⑹ 將所選實體添加到指定的ORG文件中；

⑺ 退出軟件。

3 工程實例及結果分析

3.1 工程實例

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，現以某一區域的地形圖(如圖4所示)為例說明軟件運行結果。

圖4 待采集電子地形圖

圖4為某區域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，線路走向為至上而下；經過本軟件進行數據采集后的SLCAD平面圖如圖5所示。

3.2 結果分析

由圖4、圖5可知依據本軟件所采集的SLCAD數據與電子地形圖中相關對象屬性數據一致，符合SLCAD平面繪圖標準；

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，遠遠高于SLCAD平面繪圖精度；

在經濟效益上，上述區域使用本軟件進行數據采集僅需10分鐘左右，而如果使用常規測量手段實地測量至少需要2個小時，大大提高了作業效率、縮短了工程工期；并且在測量人員方面本軟件所需人員遠遠少于常規測量所需人員，在一定程度上減少了測量人員的浪費、提高了經濟效益；

但是，本軟件也具有一定得不足。本軟件數據采集使用的電子地形圖如果不是最新的地形圖，可能會使部分數據失真；使用本軟件所采集的數據目前大部分限于平面數據，對于高程數據還不能完全采集。不過上述不足可以通過外業調繪和修測解決部分數據失真問題，通過沿途補測高程點彌補高程數據不能完全采集的不足。

4 總結

⑴ 本軟件可以正確、方便、快捷地完成電子地形圖中SLCAD系統的數據采集工作，很大程度上提高了作業效率、減少了測量人員、縮短了工程工期、提高了經濟效益。

⑵ 為了保證所采集數據的正確度和精度，使用本軟件所需地形圖應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據須進行實地調繪、修測工作方可使用。

⑷ 本軟件在高程數據采集上目前還存在一定不足，這也是本軟件后續開發的目標；因此、目前使用本軟件所采集的數據須實地補測高程點方可使用。

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

[2] 張帆,等.AutoCAD VBA開發精彩實例教程[M].北京：清華大學出版社.2004.

[3] DL/T 5122-2000,500kV架空送電線路勘測技術規程 [S].

[4] Q/DG 1-A007-2008,特高壓架空輸電線路工程勘測技術規定 [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，現從事電力測繪工作。