亚米级GPS手持机带图作业在农网改造升级工程勘测设计中的应用

于润华 张运祥 贺洪录

引言：为提高农网升级改造工程勘测设计的质量，本文提出“亚米级GPS手持机带图作业”方案，即将国家电网公司GIS平台中10kV数据底图和卫星图像导入GPS手持机，外业勘测实现GPS手持机带图作业；也可将手持机的测量数据导入GIS平台，从而完善农村电网地理信息，实现对农网的电子化管理。

前言

农村房屋道路错综复杂、树障繁多，勘测人员置身陌生的环境，很难做到全面兼顾、精确判断，甚至会误判。此外，目前农网改造升级工程的勘测设计中使用的测量方式（如皮尺、手推车等）受诸多因素制约，普遍存在最佳线路走径方案难以确定、数据不准确、耗时耗力等难题。这必将严重影响农网升级改造工程的勘测设计的质量和效率。GPS测量技术（如RTK、CORS）精度高，在电力线路勘测中已经获得广泛应用。但在房屋道路错综复杂、树障繁多的农村地区勘测时，由于受到设备体积大、信号不稳定等因素制约，导致使用效果不理想。

为提高农村地区勘测设计的质量，进一步深化农网改造标准化建设水平，在遵循“小容量，短半径，密布点”的设计原则下，我们提出“亚米级GPS手持机带图作业”的勘测设计方案。新方案可以帮助设计人员迅速掌握农村现状、确定最优线路走径，极大提高了工作效率；根据新方案设计出的规划图精度高，线路走径准确直观，对后期施工有重大指导作用； 此外，必要时可以把采集的数据导入GIS系统，实现农村电网的电子化管理。

一、设备及软件介绍

1、根据农网改造升级工程的实际情况和经济性原则，我们选择具备抗干扰能力极强、兼容性好、“三防”、电池续航时间长等能力的亚米级GPS手持机。（二）国家电网公司电网GIS地理信息服务平台（提供10kV线路数据），MapCloud（GIS数据采集软件），Real Map Office（配图工具）以及AUTOCAD作图软件。

二、工作步骤介绍

1、制作背景底图。将GIS系统提供的10kV线路底图与本地卫星图像经过矢量渲染、影响叠加、数据转换、属性匹配等处理后，导入GPS手持机。（2）实地测量。关键位置采点，包括：10kVT接杆位置、变压器位置、终端杆位置、十字杆位置、分支杆位置、转角杆位置等，使用文字备注。（3）数据传输。将GPS手持机中的数据上传到电脑，经过格式转换后变为AUTOCAD可以使用的DXF文件。（4）CAD制作规划图。（5）将经过处理后的数据上传到GIS平台。

三、应用实例

朱集镇马铁匠村位于乐陵市东北部，交通便利，农业、村办企业比较发达，该村约有居民370户，占地面积约450亩。该村的状况具有有一定代表性，以此为例详细介绍整个工作步骤。

第一步卫星地图制作。事先将GIS平台提供的10kV线路数据与乐陵市卫星地图进行配准获得背景底图，然后导入GPS手持机。这一步比较复杂，对配准的精准度要求很高，一般由GPS厂家的专业技术人员制作。图3.2所示为马铁匠村具体位置。

第二步卫星图分析。正如图3.3所示，该村街道布局错综复杂，房屋集中在村中北部，周围10kV线路只有村东边的大徐农业线一条，且原马铁匠支线跨河后至现有变压器，目前变压器所在位置已严重偏离用电负荷中心，且供电半径过大。经过分析后，我们将变压器位置暂定在用电负荷集中的中部和北部，进村高压线只能跨河后由大徐农业线T接。黄线代表当前10kV大徐农业线走径。

第三步现场勘测。到现场后，将预定方案与熟悉该村状况的人员沟通，重新确定了10kV马铁匠支线的走径、变压器位置（北街和南街各一台）以及最优线路走径。然后使用GPS手持机对10kVT接杆、变压器、终端杆、十字杆、分支杆等位置进行采点，并备注。同时在测量的过程中，对我们预定的线路走径方案进行因地制宜的调整。在手持机上可以对采集的数据进行一些处理，如用直线段连接采集的特殊点，画出线路走径。如图3.4所示，蓝点为大徐农业线杆位，红点为新测量的马铁匠村杆位，用绿色线连接，并标注出变压器和T接点位置。

第四步数据导出。将测量数据上传到电脑，转换为CAD格式，并用CAD对原始数据做一些处理，

第五步设计出规划图。根据“小容量、短半径、密布点”的原则，合理分布杆位，添加变压器、电杆、拉线、顶杆、跨河等标识，再对一些细节经行修正，注意档距一般不大于50米。

第六步对数据转换后导入GIS平台。

整个外业勘测大约用时2个小时。在马铁匠这种街道布局复杂、树障严重的村庄，使用以往的方式测量不会有如此高的效率。在GPS手持机的辅助下，外业勘测时间大大缩短。再经过约1个小时的内业工作后，就可以完成马铁匠村准确详细的规划图。

四、需注意的问题及解决办法

新方案在应用过程中，会遇到清晰卫星图不易获取、底图难制作、GIS平台不兼容等很多问题。我们在测量之前，请专业技术人员对底图数据配置后导入GPS手持机，在使用的时候，只需调用出卫星图像和相应的线路底图数据即可。新方法的操作比较复杂，需要练习以熟练使用。

五、结语

将“亚米级GPS手持机带图作业”方案应用到农网改造升级工程中未有先例。通过对比可以发现，在房屋道路错综复杂的农村，新方案的优势更加明显。采用新方案，能直观掌握农村状况，方便确定最优线路走径，提高测量精度，节省人力物力，而且对后期施工具有很大的指导作用，大大提高勘测设计工作的质量和效率。此外，该方案对其他类型工程的勘测设计具有一定的指导作用。

参考文献

[1]陈功，遥感图像的制作及其在电力勘测设计中的应用[J].电力勘测设计.2008（04）22-24.

[2]王汉汀，地理信息系统及其在电力勘测中的应用[J].电力勘测设计.2008（04）10-12.

（作者单位：1.国网山东乐陵市供电公司；2.国网山东单县供电公司）