電力線路勘測中斷面圖繪制方法的研究

張勇，劉海生

華北地質勘查局五一四地質大隊

電力線路勘測中斷面圖繪制方法的研究

張勇，劉海生

華北地質勘查局五一四地質大隊

隨著全球衛星導航技術的發展和成熟，在電力線路勘測中普遍采用GPS RTK的測量方法來獲取三維坐標形式的數據成果，根據獲得的三維坐標數據來繪制斷面圖是電力線路測量的主要內容。通過對南方CASS9.0軟件在電力線路測量中應用的研究，總結出了電力線路勘測中斷面圖的繪制方法。

電力線路；斷面圖；繪制方法

1.斷面野外測量方法

在電力線路勘測設計測量使用GPS RTK的測量方法得到的最終外業成果通常是三維坐標（X,Y,h）的形式，從GPS測量設備導出的數據為.dat格式。由于在電力線路勘測測量時往往會遇到與各類線路的交叉跨越，因此需要用全站儀對交叉跨越點進行懸高測量，獲得交叉跨越點的高度數據，根據這些數據來繪制斷面圖。

2.斷面圖繪制方法

在繪制斷面圖之前，依據坐標數據和懸高數據繪制出電力線路的平面圖，根據平面圖來繪制出斷面圖。具體的坐標數據格式為:

A1，，644729.964，4547837.880，525.161

A2，，644733.527，4547825.604，525.454

A3，，644721.662，4547852.127，525.135

A4，，644741.703，4547851.940，525.052

A5，，644788.678，4547855.704，525.008

……………………………………………

B19，，644199.853，4547960.555，557.287

T4，，644169.713，4547962.022，557.069

圖1 電力線路平面圖

2.1 手工繪制法

手工繪制的方法是根據已經繪制的電力線路平面圖，利用CASS軟件的多段線功能，按照比例尺將每個特征點的斷面線全部畫出。具體的操作方法：在CASS軟件中首先量取目標點之間的水平距離d1，使用PLINE命令輸入水平距離d1，輸入高程h1，輸入交叉跨越點或樹木高度g1，最后回車鍵，完成一個目標的繪制；再量取目標點之間的水平距離d2，使用PLINE命令輸入水平距離d2，輸入高程h2，輸入交叉跨越點或樹木高度g2，再回車……反復操作此過程，直至完成斷面圖的繪制，見圖2。

圖2 手工繪制法繪制斷面圖

圖3 坐標計算法繪制斷面圖

圖4 CASS成圖法繪制斷面圖

手工繪制斷面圖時，縱方向上往往只需要以小于最小高程的某個高程為起點，因此輸入的高程h1，h2…hn不一定是絕對高程，可以是斷面圖縱方向上起點高程的相對高程。需要注意的是在繪制過程中需要首先繪制線路起點、塔位、線路終點的斷面，在此基礎上繪制其他特征點的斷面，目的是提高斷面圖的精度。

2.2 坐標計算法

坐標計算法是通過對dat坐標數據進行一定的數學計算，轉換成新的.dat數據文件并且展點到CASS圖中來繪制斷面圖的一種方法。在野外所測得的點位中，因為部分地物點沒有位于線路在大地上的垂直投影線上，例如風偏點、線性地物的方向點、墳等，因此在進行數學計算前刪除線性地物的方向點的坐標，將風偏點、墳等地物點垂直移動到線路在大地的垂直投影線上，利用移動后特征點的坐標計算，并且保證各特征點是按照線路前進的方向排序。利用EXCEL強大的計算能力，利用公示DK，K+1=（XK+1-XK）2+（YK+1-YK）2公示計算出特征點與轉角塔位之間的水平距離D，轉換為新的（水平距離D，高程，交叉跨越點高或樹高或0）dat數據，展點到cass軟件中使用多段線從起點到終點連接起來繪制斷面圖，見圖3。轉換后的dat數據中的高程可根據橫縱比例尺的不同乘以某個系數，以滿足比例尺的要求；高程也可以是斷面圖縱方向上起點高程的相對高程。

2.3 CASS成圖法

這種方法是利用南方CASS軟件自帶的斷面圖繪制功能，根據野外測量的dat數據來自動繪制生成斷面圖。由于野外所測量的部分特征點沒有位于線路在大地上的垂直投影線上，因此也需要將這部分特征點垂直移動到線路在大地的垂直投影線上，并且保證繪制線路的多段線在每一個高程點上都存在一個節點。繪圖方法如下：在線路平面圖上展高程點，移動高程點到線路上并給線路增加節點（移動高程點可以使用工具欄“繪圖處理---高程點處理---垂直移動到線上”功能來實現），如果在移動過程中高程點“位置Z坐標”屬性發生變化，需要使用“高程點處理”功能下的“根據注記修改高程”功能改變高程點屬性，利用下拉菜單“工程應用---繪斷面圖---根據坐標文件----設置參數（注意選擇[由圖面高程點生成]方式選擇已知坐標）”，生成斷面圖，見圖4。如果生成的斷面圖樣式與要求的樣式不同，需要手工調整。

3.不同繪制方法的比較

手工繪制方法完全依賴于人工，工作效率低，花費時間長并且容易產生錯誤；但是對于情況復雜的線路仍然可以準確的反映出地形地貌等特征點的起伏變化情況，適宜于線路較短的情況。坐標計算法需要人工移動非線路上的特征點，并且提取其坐標，工作量較大，不適合于風偏點較多的線路；但是由于借助計算機成圖，具有操作簡單，工作效率高，能夠避免手工操作帶來的錯誤，減小誤差提高精度。CASS成圖法中人工操作少，工作效率高，對于風偏點較多和較長的線路仍然可以快速處理，由軟件自動生成，因此斷面圖的精度比較高，可以真實的反映出斷面上特征點的地形起伏。三種方法中，CASS成圖法優勢最明顯，可以作為斷面繪制的首選方法。

[1]孔祥元，梅是義.控制測量學[M].武漢大學出版社，2002

[2]劉大杰等.全球定位系統（GPS）的原理與數據處理[M].同濟大學出版社，1996

[3]閆志剛，張兆龍，趙曉虎.GPS-RTK作業模式原理及其實用技術[J].四川測繪院，2001

張勇（1990-），男，漢，遼寧省建昌縣人，本科，助理工程師，研究方向：電力線路測量。