基站站址規劃在通信基礎設施城鄉規劃中的應用

張青松

（中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司，河南 鄭州 450000）

0 引 言

無線通信網絡進入人們的生活，預示著傳統采用交換技術通話的時代被取代。隨著GSM、3G、4G無線技術的演進和2020年5G的正式商用，無線網絡成為了人們生活中不可或缺的一部分。目前，以云計算、大數據、“互聯網+”為代表的新一代信息通信正在形成，在改變網絡發展方向的同時，對社會轉型也起到了戰略性、基礎性和先導性作用[1]。

通信基礎設施建設需占用土地、城鄉房屋以及電力等公共資源。傳統三家運營商各自建站的方式已被中國鐵塔收集需求、合理規劃、共享建設的方式而取代。將通信基礎設施與城鄉建設統一規劃，能夠為其提供法律規范、資源保障，同時響應國家號召的創新、共享、綠色以及環保建設理念[2]。

本文以商丘市移動通信基礎設施（鐵塔）專項規劃（2015-2030）為例，對通信基站站址如何投影到城鄉規劃CAD圖層中的方法進行探討。

1 通信基礎設施納入城鄉規劃背景及意義

通信基礎設施指光纜、微波、衛星、移動通信等網絡設備設施。既是國家和軍隊信息化建設的基礎支撐，也是保證社會生產、人民生活的基本設施。

城鄉規劃是指各級政府利用現有地圖、衛星地圖，結合實際開發、治理歷史現狀。它泛指統籌安排城市規劃和農村交通居住消防綠化，生產生活環境建設，發展空間布局，合理節約利用自然資源，保護生態和自然環境。

1.1 規劃背景

住建部、工信部于2015年下發《關于加強城市通信基礎設施規劃的通知》建規[2015]132號文。文中指出，將基站、鐵塔、通信光纜、機房以及管道線路等通信基礎設施納入城市規劃是“城鄉規劃法”“電信條例”的基本要求，為落實“寬帶中國”戰略、全面推進信息化建設，為信息消費提供重要保障。

國務院辦公廳印發《關于加快高速寬帶網絡建設推進網絡提速降費的指導意見》（國辦發〔2015〕41號），指出“加快推進寬帶網絡基礎設施建設，進一步提速降費，提升服務水平”“完善配套支持政策，強化組織落實”[3]。

1.2 規劃意義

（1）統籌規劃通信基礎設施建設用地，合理確定通信基礎設施的布局，在保證通信技術發展要求前提下，適應新型城鎮化建設；

（2）加強通信基礎設施資源共享，切實減少重復和無序建設，減少原有方式維護成本；

（3）為通信基礎設施建設提供規劃指引和法律法規保障；

（4）能與政府城鄉規劃有效銜接度，充分考慮城市現狀和相關城鄉規劃的安排；

（5）加快信息化發展進程，推動商丘市“智慧城市”“互聯網+”“云計算”“大數據”“物聯網”等新興產業的蓬勃發展[1]。

2 站址規劃在城鄉規劃中的應用

2.1 基站站址規劃

基站站址規劃包括現網存量站址、近期規劃站址、中期規劃站址和遠期規劃站址（總體規劃和區域規劃的規劃期一般為5年）。對于現網存量站址，目前三家運營商及鐵塔建設完成已交付及在建站址；近期規劃站址包括三家運營商規劃需求站址，結合城鄉規劃近期區域規劃進行規劃的基站站址；中期規劃站址是指結合城鄉規劃中期總體規劃進行規劃的基站站址；遠期規劃站址則是指結合城鄉規劃遠期總體規劃進行規劃的基站站址。

2.2 站址規劃亮點

2.2.1 根據路測弱覆蓋情況進行站點規劃

根據三家運營商所提供的路測數據、MR數據進行地圖化工作后的分析，將連續弱覆蓋在100 m以上的區域逐一圈出，根據圈出弱覆蓋的區域分布圖進行站點規劃，如圖1所示。

圖1 商丘市移動TD-LTE網絡覆蓋路測示意圖

2.2.2 根據區域用地性質進行站點規劃

根據詳細控制規劃區域用地性質進行站點規劃，區分禁建區（如文物古跡區、居民用地區、幼兒園、小學等）和適建區（如行政辦公、商業金融、工業、倉儲物流、公用基礎設施、綠地等用地），在站址規劃時可作為參考，如圖2、圖3所示。

2.2.3 根據Mapinfo距離計算工具、Online Map規劃站址

根據Mapinfo距離計算工具計算出現有地物點位距離最近存量基站的距離，將計算后的距離保存為Tab圖層，根據距離創建專題地圖，最近站距超過某一限定值（下圖以1200 m為限定值）給出標記，根據標記的站距圖層分布進行站址規劃，如圖4所示。

圖2 寧陵縣中心城區規劃總圖2006-2020

圖3 寧陵縣中心城區總體規劃站址規劃圖

根據Oline Map（針對Mapinfo開發的一款插件）可搭載谷歌地圖、百度地圖、高德地圖等功能，對規劃擬建基站的站點進行具體位置描述，便于詳細控制規劃中通信基站的站點羅列和公示。通過Oline Map加載百度地圖，結果如圖5所示。

圖4 商丘市城郊農村距離最近基站站距示意圖

圖5 商丘市區規劃站點具體位置分布圖

3 基站站址投影方法及在城鄉規劃中的應用

3.1 WGS84、西安80坐標系

WGS84坐標系是一種國際上統一采用的地心坐標系。GPS廣播星歷是以WGS84坐標系為根據的。WGS84橢球的幾何常數，如表1所示。主要幾何和物理常數，如表2所示。

西安80坐標系屬三心坐標系，長軸6 378 140 m，短軸6 356 755 m，扁率1/298.257 22101，其大地原點設在我國西安市西北方向約60 km的涇陽縣永樂鎮，故稱西安80坐標系[4]。

將WGS84坐標投影至西安80坐標系中，需要用到投影工具Global Mapper地圖軟件。

參數名稱 參數值長半軸 6 378 137±2m扁率 1/298.257 223 563地球引力常數（含大氣層）GM 3 986 005正常化二階帶諧系數C2.0 -484.166 85×10-6地球自轉角速度ω 7 292115×10-11 rads/s

表2 主要幾何和物理常數

3.2 將Mapinfo圖層導入CAD的必要性

Mapinfo雖然是通信站址規劃的首選工具，但如果將規劃站址結合城鄉規劃進行展現，此時Mapinfo將面臨幾個難點。

3.2.1 坐標系不統一

Mapinfo站址規劃基于WGS84坐標系，而城鄉規劃常用坐標系有西安80坐標系和北京54坐標系，兩者之間的坐標值無法通用。

3.2.2 地方控制網不開放

同一點在不同的坐標系中的坐標值不同。為此，常規方法是將GPS待測點與已知地方坐標的城市控制網基線聯測（基線越短越精確），通過網平差求解GPS待測點的地方坐標。但是，若地方控制網不開放，則需用開發軟件進行坐標轉換[5]。

3.2.3 Mapinfo軟件制圖編輯能力差

城鄉規劃在Mapinfo中進行站址規劃，常用方法是將城鄉規劃CAD圖紙轉成PDF再由PDF轉成圖片，將圖片通過3點（至少3個不在同一條直線上的點）進行投影，轉化為柵格圖層。但是，圖片格式的柵格圖層如果要進行某個用地圖形的修改、橫向邊框調整為縱向邊框、某一圖例的增加或者刪除等基本圖形操作時，基本上將無法實現。于是，最終解決思路定格在如何將規劃站址圖層批量轉化在CAD圖層中。

3.3 利用Global Mapper實現WGS84站址圖層到城鄉規劃CAD投影

（1）將規劃好的圖層保存為Tab可編輯圖層或者KML圖層；

（2）打開Global Mapper軟件，選擇f i le-Batch Convert/Reproject進行投影；

（3）選擇要投影的文件格式類型，可選擇KML文件、Mapinfo支持文件；

（4）選擇投影后輸出文件格式類型，此處選址.DWG；

（5）選擇文件、選擇存放位置及設置投影參數，如圖6所示；

圖6 重投影：文件選擇、存放位置選址、設置投影參數

（6）以WGS84轉西安80坐標為例，詳細投影參數設置如圖7所示；

圖7 重投影：詳細投影參數設置

（7）輸出DWG文件，用CAD打開格式-點樣式，設置輸出圖層點的樣式；

（8）如果輸出圖層存在細微偏差，可將輸出圖層在CAD中轉化為塊，將X軸及Y軸坐標進行微調，微調系數在1左右，如1.002、0.998。

4 結 論

本文通過對通信設施納入城鄉規劃的背景、意義、站址規劃思路及規劃亮點等方面進行說明，尤其是詳細介紹了Mapinfo圖層通過Global Mapper軟件投影到基于西安80或北京54坐標系城鄉規劃CAD圖層中的方法，實現了批量轉化、準確定位、方便編輯的操作，具有一定的借鑒意義。