摘要：山区架空输电线路测量的主要困难是通视条件差，地形复杂，高差大，交通不便。所以用通常的测量方法不仅速度慢，劳动强度大，有时甚至无法进行测量。为此我院于2016年设计竞赛中的山区输电线路“太六平750kV”线测量中做了一些新的探索，总结了一套新的作业方法。该方法很大程度上缩短了设计工期提高了施工图设计阶段终勘定位的工作效率，而且加深初步设计阶段的设计深度，并且基本不砍伐林木，对保护自然环境有一定的积极作用。
关键词：山区输电线路；提高工作效率；保护自然环境；
1 常规勘测方法
山区输电线路设计施工图阶段，在进行终勘定位时，传统的工作步骤大致为：先由测量人员根据设计人员指定的线路路径对线路的断面进行测量，然后交由设计人员进行排杆定位，最后由设计、测量、结构和地质等相关专业的人员一起到现场放样杆塔位桩。这一系列定位过程在线路基本为平地且交叉跨越比较频繁的地段是不可避免的。然而在现实工作中“太六平750kV”线路径中，约有一半经过山区，相对高差约50～200m，山高林密，地形复杂。若按常规勘测方法，定线、打通道线路平断面测量，不仅耗工费时，还会误砍掉一些宝贵的森林资源。而且对最终有桩位的山头，测量人员必须先后上去2 次（测量断面和放样直线桩、杆位桩放桩），这就加大了测量人员的工作量；同时，测量人员在测量线路断面时对毫无影响的断面也进行了测量，加重了测量人员的负担，严重影响了整个终勘定位的工作效率。
2 勘测定位的新方法
针对上述问题，提出一种基于地形图的准航测方法充分利用各设计单位较容易获得的地形图资源，经过一系列的技术处理后，模拟航测的方法获取所需的断面数据，设计人员据此进行预排杆，终勘时保证线路路径所经山头只去1 次（对毫无影响的山头可以不上），也避免了漏测山头的可能性。实践证明：该方法可大大缩减设计工期，很大程度上减轻了设计人员和测量人员的工作量，提高了工作效率，基本不砍伐林木，保护了自然环境；同时，该方法用于工程的初步设计阶段亦可大大加深设计深度。
2.1 地形图的应用
由于多种因素的影响，经过扫描纸质地形图得到的栅格影像图均会出现不同程度的变形。因此，纸质地形图要想在电力工程勘测过程中获得更多的利用价值，必须将扫描后的地形图进行有效的纠正，达到所需的精度要求。符合工程实际的要求的方法是将扫描后的地形图进行高精度的纠正，然后进行有效拼接以满足提取数字信息所应达到的精度要求。已有大量的文献对地形图的纠正方法做了研究，且都达到了一定的效果。我们院采用以下方法：先对扫描地形图采用网格控制配准的方式，提取坐标网格交叉点，形成多网格局部控制和整体控制，根据左下角网格点坐标来纠正地形图。纠正后的地形图网格区域内精度最高，网格边界外采用整体的方式进行纠正，纠正后的地形图可以根据实际坐标匹配到矢量图中，利用AutoCAD的显示区域功能去除多余图边，地形图之间由于坐标的控制，图与图之间能自动接边。图1是太六平750kV线路工程中经过纠正配准后的地形图接边效果。接边处边框重合，能控制接边误差范围。竖向线为矢量格网线，横向线为接边的图框线。纠正后的地形图格网与矢量格网完全重合，接边处也基本重合，可明显看出精密格网纠正后的效果。
2.2 断面数据的提取
如前所述，对扫描好的地形图进行矢量化、数字化是获取线路断面数据最有效的方法。但由于扫描后的地形图变形较大，且该工作所需工期长、容易出错，而从设计角度来说，排杆定位时需测量部门提供的仅为线路沿线的高程点数据，因此该方法在工程实际中基本不用。地形图中的等高线都有按递增或递减的形式绘制的特点。据此，利用AutoCAD在地形图沿路径快速获取高程点数据，按累加或递减的方式生成断面的数据。其中，捕捉的点为线路路径与地形图等高线的交点；若路径与同一等高线连续相交2次，则在2个交点中间还应捕捉1个点（为高程的转折点）；对于等高线之间的点，则采用等比法自动提取。设计人员可根据需要自行拟定，线上所打的点即为所需获取断面数据的高程点。
图1 太六平750kV线路工程中的部分接边图
2.3 断面的生成
根据以上方法所获取的线路高程点数据即可生成设计部门所需的断面图。太六平750kV线路工程中根据以上技术和方法所生成的线路沿线断面图（利用CAD软件捕获断面数据导入道亨软件后生成的断面图），图上的杆塔为根据该断面初排的成果。为了清晰可见，此断面图未导入左右边线的数据，只导入了线路中心线的高程点数据。工程实际中，为使预排杆塔更为准确，应分别获取线路中心线和左右边线的高程点数据。
2.4 终勘定位
设计人员在室内对获取高程点数据生成的断面进行预排杆后即可与测量、地质和结构等相关专业人员到现场进行定位、放桩。由于塔位已经初排好，所以在放桩时测量人员可直接利用杆塔的累距来寻找塔位点，从而减少了工作人员走错路或跑错山头的可能。其次，若在现场遇上不可预测的情况必须对塔位进行移位时也可根据初排的断面图对塔位进行有针对性的移位，达到提高工程质量和工作效率的目的。放桩定位后测量人员利用精确测量数据所生成的线路沿线断面图，图上的杆塔为排塔定位的最终成果（切地安全线已考虑了线行跨越的主要树种自然生长高度：18 m）。据本文研究的新方法所生成的高程点数据与实际利用GPS测量出的高程点数据误差一般不超过2 m，完全能满足实际工程的需要。
3 注意事项
首先，为了最终能得到绝对精准的断面数据，放桩时测量人员必须对有塔位和有影响的山头进行必要的断面、边线和风偏的补测。其次，由于误差的存在，现场定位时不能绝对性地依照初排的结果按累距进行放桩，应结合现场地形的实际情况选择最佳的塔位点。
4 结 语
扫描地形图的网格精密纠正技术，解决了地形图扫描变形无法精密拼接和使用的问题；而沿路径快速高程点数字化及自动生成纵断面图等技术，则使地形图信息得以快速提取，避开了繁琐的地形图数字化工作。在现实工程中，该方法已在我院得到了实践，很大程度上缩短了设计工期提高了施工图设计阶段终勘定位的工作效率，而且加深初步设计阶段的设计深度，并且基本不砍伐林木，对保护自然环境有一定的积极作用。
论文作者:闫永杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/9
标签：地形图论文; 断面论文; 测量论文; 线路论文; 高程论文; 数据论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;