GIS技术在电力线路选线中的应用

黄超

摘要：电力路线的选线作为电力规划中重要的构成部分，目的是按照规划期间的电源和负荷增长情况，结合电网现状选择合理的待建线，在全面保证电力路线安全运行的基础上提高化线路的经济性。在本文中，笔者分析了GIS技术在电力路线选线的应用，希望为相关领域的研究者和工作者提供参考和借鉴。

关键词：GIS技术；电力线路；选线；应用

1.GIS技术的概述

1.1GIS技术含义

GIS全称为（Geographic Information System），指的是地理信息系统技术，GIS技术作为一门介于信息科学、管理科学、空间科学之间的交叉性学科，该技术的诞生是计算机科学技术飞速发展的产物。GIS技术通过综合运用属性数据处理技术、空间分析技术、计算机技术、模型分析技术、空间处理技术等，通过准备数据——建立系统——分析空间和模型来形成包含资源环境、灾害防治、区域规划、管理决策等在内的信息，GIS技术不仅具有图形管理功能和数据管理功能，并且还具有较强的空间表现力，当前已经被广泛运用于电力、水利、土地、环境、军事、管网、交通、农林、军事等领域中。

1.2 GIS技术的主要功能

在GIS系统中，主要具备数据管理系统的数据输入、数据存储、数据输出等功能，为了尽可能满足用户的需求，需要GIS技术对数据开展运算、处理、操作。GIS最主要功能便是制图，这一功能能够将地理要素在地图上显示出来，并给出详细的数值范围，并且GIS系统还具有为用户输出全要素图的功能，能够按照用户的要求，将地图有层次地显示出来，并将生成的地图、图例、各类专题图以及统计图表等统一打印出来，除此之外，GIS系统还能够借助数字地形模型，借助一些分散的平面点模拟地面，从而从这些点中提取有效数据对地形进行分析[1]。

2.电力线路选线对GIS技术的需求

近年来，伴随着我国经济的飞速发展，社会各界对电力的需求量也日益增加，国家投入了大量人力和物力投资在大型发电项目的建设上，而紧接着则需要加快步伐加大对超高压、大容量、远距离送电项目的建设，如何选择最优的线路，达到最大的投资效益比已经成为各个电力设计单位研究的热点话题。在电力路线的选线中，不仅需要综合考虑地质、地形以及水文等自然因素，而且还应该考虑到工程的投资情况、施工难易程度、线路运行费用以及对沿线环境造成的影响。总之，电力线路选线需要综合考虑环境、工程以及经济等方面因素。随着科学技术不断发展和进步，计算机技术、GIS技术、GPS技术、航测遥感技术等不断发展和广泛应用，成功地化解了以往难以解决的空间多目标决策等问题。传统电力路线选线方法为：首先在纸上确定电力路线，然后再由选线人员开展实地勘测，再经过反复对比后最终确定合理、经济的电力路线。因此传统电力线路选线主要取决于选线相关人员的专业水平和选线经验，但是随着电力建设的不断发展，传统选线方法已经无法满足现代电力建设的要求。

3.GIS技术在电力线路选线中的应用——以三维GIS技术为例

三维GIS平台主要是在三维数据模型、数字正射影像、数字高程模型以及其他GIS数据信息的基础上，借助三维可视化技术、数据库技术、计算机图形技术以及VR技术等，将电力路线四周的真实环境反应出来，并将其形成真实的三维世界，在三维世界中可以看到所有的管理对象。借助三维GIS平台，再根据电力路线选线的基本要求，构建起电力线路二线和三线平台，该设计由多个设计人员参与，他们协同确保电力路线选线的最优。将电力路线选线的基础地理数据（如：矢量数据、DOM数据、DEM数据等）导入至选线平台后，便可以直接查看电力路线沿线的地形地貌情况，如此线路设计人员便不再需要借助其他设备和仪器便可以查看三维地形，另外，电力路线选线平台还可以直接安装在笔记本电脑中，即便设计人员不需要借助专业的图形工作站和测量工作站依然可以直接通过电脑查看、分析电路路线的三维地形场景，再综合野外作业情况，选择最优的線路。

3.1真实地还原三维地形地貌

通过电路选线平台能够实现海量DOM、DEM和一定数据的叠加，无极缩放以及大区域的无缝漫游，通过分屏开展二维和三维联动操作，从而直观地展示真实三维地形地貌。在三维地形基础上，选线平台可以模拟电路路线的走向和塔位，开展集成化的三维漫游于量测量，这样便在很大程度上方便选线人员优化调整线路，最大程度提高电路选线的效率和精度。

3.2贴合设计要求具备专业功能

在三维GIS平台上，可以提供简单易操作、集成度高的选线工具，在设计新的电路线路时，具备实时显示累距、对角点号、转角度等重要信息，并且对线路的高程断面线进行实时显示，及时为电路选线人员选择最优路线提供了参考信息。在三维GIS平台上还可以延长现有的电力路线，随意连接、删除、添加、更改现有路线的角点。结合工程标段的实际情况，由不同线路设计人员设计电力路线，然后再汇总所有线路标段的设计成果，从而节约了设计时间，提高了工作效率。在电力路线设计中，明确提出需要根据电压等级的不同，严格规定树木、房屋、交叉跨越等，而三维GIS平台变可以根据线路设计的业务需求量提供各种便捷的量测工具。当电力路线经过区域中的所有地物（如：道路、房屋、农田、河流、其他电力路线等），该平台也可以按照相应要求为其提供标准的矢量化地物测量工具，实现所有地物的手工处理、半自动的矢量化处理以及高度提取，统一标注出线路所经过区域中的所有地物的名字、高度以及面积，统计跨越地物的总数，以便设计人员能够从中选择最优的线路，综合考虑各种因素，尽量避开房屋、树木、农作物等，选择转角少、长度短、地形条件佳、交叉跨少的电路路线[2]。

3.3塔基断面的自动绘制及模型生成

三维GIS平台还具有自动绘制塔基断面的功能，在设计塔基时，需要相关工作人员及时勘察电力的塔界面，对电力杆塔架设的可行性进行分析。在绘制塔基断面时，需要结合设计人员的专业知识和工作能力，全面地分析该点的可行性，在选择电力路线时，需要将电力路线的相关数据逐渐导入三维GIS平台上，然后由该平台自动生成塔基断面的模型图，并将生成的模型图自动保存在平台储存设备中，方便设计人员随时查询使用。在三维GIS平台自动生成模型过程中，系统会综合分析杆塔位置相关信息，然后生成相应的模型，值得注意的是，线路相关工作人员在导入电力线路数据的过程中，应使用三维漫游模型，及时观察杆塔的位置，对其实际情况进行分析，不断调整塔位，确保杆塔位置最优。

3.3辅助功能

借助三维GIS平台，线路设计人员还可以实时查看并对比电路路线的平断面，对杆塔预排位进行操作。将平断面和预排位数据输入排杆软件中，从而将其作为手动或者自动排杆依据，方便了统计杆塔排位数量，从中选择最优的方案，保证辅助决策方案的更加科学可靠，有助于管理决策人员对其综合统计分析，从而为其作出决策提供依据。并且输出的平断面数据也是其他设计软件需要的数据格式，野外测绘勘察作为电路选线过程中重要工作内容之一，通过三维GIS平台，能够明确指出调绘图的范围，分层控制图纸，将矢量和影像、高线等重要的信息统一传输至调绘图数据库中，经调绘图编辑软件图标功能，能够将既定的比例直接打印输出影像文件。

4.结语

综上所述，将GIS技术运用于电力线路选线中，提高了电力线路选线的科学性、便捷性，并且充分满足了现代电力规划的要求，但是当前GIS技术还处于刚刚起步阶段，还有待更多的工作加大对该技术的研究，从而更好地发挥出骑在电路路线选线的指导价值。

参考文献：

[1]贾晓敏.GIS技术在电力线路选线中的应用[J].经纬天地，2016，（06）：77-79+83.

[2]王小栋.三维GIS技术在电力线路选线设计中的应用[J].电子技术与软件工程，2016，（04）：177.