（河北省电力勘测设计研究院 石家庄河北 050031）
摘要：传统架空电力线路选择采用地形图较陈旧，时效性较差，造成路径方案可行性差、准确性低，而采用航测或者遥感技术又具备获取周期长或是资料获取代价较高的缺陷。基于上述情况，提出一个新的思路，即将设计成果贴附于Google Earth卫星影像中，根据实际自然地貌情况校正在数字地形图上完成的线路初选路径的合理性，这样可以大大提高设计质量，减少现场返工工作，很大程度上保证了架空电力线路路径方案的可行性。
关键词：架空电力线路；集电线路；输变电线路
1.前言
近年来，随着社会的迅速进步，测量技术不断更新，我国架空电力线路选择途径也呈现多样化。传统架空电力线路设计通常是以比例尺为1：10000或1：50000的地形图为基础，进行路径方案的初选。部分线路还会采用航测或者遥感技术作为辅助手段[1]。
由于传统线路设计采用地形图较陈旧，时效性较差，造成路径方案可行性差、准确性低，而采用航测或者遥感技术又具备获取周期长或是资料获取代价较高的缺陷。
基于上述情况，即将传统数字化地形图和初选架空电力线路路径通过数据转化后导入Google Earth中，结合最新的卫星影像，不仅可以从直观上对现场有一个清晰的认识，还可以根据实际情况来校正在数字地形图上完成的架空电力线路路径是否合理，这样将会大大提高设计质量，减少现场工作，很大程度上保证了架空电力线路路径方案的可行性。
2.软件简介
这种新的方法分别用到以下两种软件，简介如下：
2.1 谷歌地球（Google Earth，GE）
谷歌地球（Google Earth，GE）是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。其使用了公共领域的图片、受许可的航空照相图片、KeyHole间谍卫星的图片和很多其他卫星所拍摄的城镇照片，甚至提供了Google Maps所没有的图片[2]。
2.2 Global Mapper（GM）
Global Mapper （以下简称GM）是一款地图绘制软件，不仅能够将数据显示为光栅地图、高程地图、矢量地图，还可以对地图作编辑、转换、打印、记录GPS及利用数据的GIS(地理信息系统)功能。GM是一款可以浏览、合成、输入、输出大部分流行的扫描点阵图、等高线、矢量数据集的软件，它可以转换数据集的投影方式以符合你的项目的坐标系统，并可以同时对数据集的范围进行裁剪，最后另存为满足要求的矢量文件[2]。
3.设计思路
架空电力线路路径方案的选定是一项技术、政策性很强的工作，对线路的技术经济指标、施工和运行等方面起着决定性作用，必须慎重对待，进而选出最优方案。在一般情况下，应尽量选取长度短、转角少、转角度小、跨越少、拆迁少、交通运输、施工和运行方面及地质好的路径方案。由于传统地形图成图时间(一般在1980年左右)较早，且比例尺(一般为1：10000和1：50000)较大，图上所示的地物、地形地貌与现场情况可能已存在较大程度上的差异。因此，在此基础上选定的路径方案也会与实际情况产生较大的偏差。
基于上述原因，即利用一种新的方法将数字化地形图和初选架空电力线路路径导入谷歌地球中，结合最新的卫星影像，不仅可以从直观上对现场有一个清晰的认识，而且可以根据实际情况来校正在数字地形图上完成的架空电力线路路径是否合理，这样可以大大提高设计质量，减少现场工作，很大程度上保证了架空电力线路路径方案的可行性。
4.设计过程的操作
Google Earth上显示数字化地形图流程：
首先，用地图绘制软件Global Mapper打开数字化地形图，确定投影参数；其次，通过地图绘制软件Global Mapper输出矢量图，格式为kmz；接下来用谷歌地球打开kmz文件，查看与卫星图片的叠加效果，若重合，则kmz文件正确；若不重合，则调整数字化地形图的位置，重复以上步骤，直到重合为止[1]。具体过程详见图1：
将设计方案与现场情况进行比对分析，如果发现某些地形地貌等现场条件不能满足条件，调整设计方案，并将调整成果反映至数字化的地形图上，形成最终的设计成果。
5.工程应用及对比分析
5.1 Google Earth在山区光伏电站集电线路中的应用
以某山区光伏发电项目为例，如图5.1-1所示，光伏场区分布分散，若采用敷设电缆连接各个光伏场区，将增加光伏电站整体投资，且光伏场区之间多为一般农田，征地困难。综合考虑，集电线路采用架空线形式。
现将传统数字化地形图和初选集电线路路径通过数据转化后导入Google Earth中，结合最新的卫星影像，发现第一回路中杆塔位1N6位于农田内，而原地形图（1：10000）和土地属性图均未显示此处为农田，后经核实为当地老百姓自发开垦的耕地，根据当地政策，光伏电站建设用地尽量避开农田(包括老百姓自发开垦的荒地)、林地等。因此，应将1N6向西北方向调整5m，避开老百姓自发开垦的耕地。第二回路中杆塔位2N2位于农田内，应将2N2向东北方向调整15m，避开耕地。同样，第三回路中杆塔位3N2和3N3位于农田内，应将3N2向东北方向调整6m，将3N3向西南方向调整11m，避开耕地。
对于传统集电线路设计做法，根本无法判断出第一回路中杆塔位1N6、第二回路中杆塔位2N2及第三回路中杆塔位3N2和3N3位于老百姓自发开垦的荒地中，而通过文中介绍的方法却可以判断出，这样将会为业主免去很多因征地引起的纠纷，为工程顺利开展节省很多时间。
众所周知，光伏电站建设的特点是短、平、快，如果因为前期征地或者租地等原因导致工程延期，将很可能会增加光伏电站的建设投资，也可能会影响到标杆上网电价进而影响业主的项目整体投资收益率。
5.2 Google Earth在输变电线路中的应用
以220kV输变电线路项目为例，在可行性研究阶段，首先为室内作业，即不在地形图上初步选定几个可行路径方案，然后进行资料搜集，并取得有关单位的同意和签订协议书。如图5.2-1所示，为某输变电线路的两个方案：方案一和方案二。方案一和方案二均符合线路选线的要求，但该地形图比例尺为1：50000，且成图时间较早。将该两种路径方案导入Google Earth中，发现图5.2-1中线路周边很多地物与实际情况不符。比如：
对比图5.2-2和图5.2-3，可知在方案二杆塔位J7’位置东偏北方向102m处有一鞭炮厂仓库（库存量在10吨左右），根据《民用爆破器材工程设计安全规范》中的要求，计算药量为10吨的危险品仓库区建筑物距220kV输电线路最小距离值为540m，若将杆塔位J7’向西偏移438m，又将位于某煤场内，因此在该位置处没有合适的线路走廊。
经综合比较，选定方案一为最终的线路路径。通过这种新的方法，直接否定了方案二，不但为业主节省了跑办方案二相关部门手续的时间，而且也为设计院节省了许多不必要的现场踏勘成本。
6.结语
通过在实际工程中的应用，可以看到，本方法与常规方法比较，具有如下的优势：
利用本方法将数字化地形图和初选架空电力线路路径导入Google Earth中，结合最新的卫星影像，可有效规避各类规划区域、危险物（如鞭炮厂仓库）等具有特殊作用的区域，从而有效提升线路路径方案的可行性。
通过Google Earth的应用，能够使业主更加清晰的了解线路周边情况和设计意图，同时也可以为业主开展工程前期工作垫定良好的基础。
通过Google Earth和初选架空电力线路路径的完美结合，可以减少设计的返工，提高设计质量，同时也可以为业主争取宝贵的工程建设时间。
希望这种新的方法能够给业界同仁提供一些具体切实的帮助，提高设计质量，为架空电力线路路径方案的选择做出一点贡献。文中不足之处，还望能够给予批评指正。
参考文献
[1]刘强.Google Earth在输电线路设计中应用[J].红水河，2011年10月，第30卷第5期.
[2]李凯，马风有.电力工程光伏电站三维立体显示的研究与应用[J].光伏产业观察，2014(4):48-51.
作者简介
李凯（1985.01- ），男，硕士，工程师，研究方向为新能源和输变电线路。
许聪（1987.10- ），女，硕士，工程师，研究方向为新能源和输变电线路。
张志磊（1985.01- ），男，本科，工程师，研究方向为新能源和输变电线路。
论文作者:李凯,许聪,张志磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/7
标签：路径论文; 方案论文; 地形图论文; 线路论文; 杆塔论文; 电力线路论文; 光伏论文; 《电力设备》2017年第2期论文;