基站站址规划在通信基础设施城乡规划中的应用

2018-11-19张青松

通信电源技术 2018年10期

张青松

（中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司，河南郑州 450000）

0 引言

无线通信网络进入人们的生活，预示着传统采用交换技术通话的时代被取代。随着GSM、3G、4G无线技术的演进和2020年5G的正式商用，无线网络成为了人们生活中不可或缺的一部分。目前，以云计算、大数据、“互联网+”为代表的新一代信息通信正在形成，在改变网络发展方向的同时，对社会转型也起到了战略性、基础性和先导性作用[1]。

通信基础设施建设需占用土地、城乡房屋以及电力等公共资源。传统三家运营商各自建站的方式已被中国铁塔收集需求、合理规划、共享建设的方式而取代。将通信基础设施与城乡建设统一规划，能够为其提供法律规范、资源保障，同时响应国家号召的创新、共享、绿色以及环保建设理念[2]。

本文以商丘市移动通信基础设施（铁塔）专项规划（2015-2030）为例，对通信基站站址如何投影到城乡规划CAD图层中的方法进行探讨。

1 通信基础设施纳入城乡规划背景及意义

通信基础设施指光缆、微波、卫星、移动通信等网络设备设施。既是国家和军队信息化建设的基础支撑，也是保证社会生产、人民生活的基本设施。

城乡规划是指各级政府利用现有地图、卫星地图，结合实际开发、治理历史现状。它泛指统筹安排城市规划和农村交通居住消防绿化，生产生活环境建设，发展空间布局，合理节约利用自然资源，保护生态和自然环境。

1.1 规划背景

住建部、工信部于2015年下发《关于加强城市通信基础设施规划的通知》建规[2015]132号文。文中指出，将基站、铁塔、通信光缆、机房以及管道线路等通信基础设施纳入城市规划是“城乡规划法”“电信条例”的基本要求，为落实“宽带中国”战略、全面推进信息化建设，为信息消费提供重要保障。

国务院办公厅印发《关于加快高速宽带网络建设推进网络提速降费的指导意见》（国办发〔2015〕41号），指出“加快推进宽带网络基础设施建设，进一步提速降费，提升服务水平”“完善配套支持政策，强化组织落实”[3]。

1.2 规划意义

（1）统筹规划通信基础设施建设用地，合理确定通信基础设施的布局，在保证通信技术发展要求前提下，适应新型城镇化建设；

（2）加强通信基础设施资源共享，切实减少重复和无序建设，减少原有方式维护成本；

（3）为通信基础设施建设提供规划指引和法律法规保障；

（4）能与政府城乡规划有效衔接度，充分考虑城市现状和相关城乡规划的安排；

（5）加快信息化发展进程，推动商丘市“智慧城市”“互联网+”“云计算”“大数据”“物联网”等新兴产业的蓬勃发展[1]。

2 站址规划在城乡规划中的应用

2.1 基站站址规划

基站站址规划包括现网存量站址、近期规划站址、中期规划站址和远期规划站址（总体规划和区域规划的规划期一般为5年）。对于现网存量站址，目前三家运营商及铁塔建设完成已交付及在建站址；近期规划站址包括三家运营商规划需求站址，结合城乡规划近期区域规划进行规划的基站站址；中期规划站址是指结合城乡规划中期总体规划进行规划的基站站址；远期规划站址则是指结合城乡规划远期总体规划进行规划的基站站址。

2.2 站址规划亮点

2.2.1 根据路测弱覆盖情况进行站点规划

根据三家运营商所提供的路测数据、MR数据进行地图化工作后的分析，将连续弱覆盖在100 m以上的区域逐一圈出，根据圈出弱覆盖的区域分布图进行站点规划，如图1所示。

图1 商丘市移动TD-LTE网络覆盖路测示意图

2.2.2 根据区域用地性质进行站点规划

根据详细控制规划区域用地性质进行站点规划，区分禁建区（如文物古迹区、居民用地区、幼儿园、小学等）和适建区（如行政办公、商业金融、工业、仓储物流、公用基础设施、绿地等用地），在站址规划时可作为参考，如图2、图3所示。

2.2.3 根据Mapinfo距离计算工具、Online Map规划站址

根据Mapinfo距离计算工具计算出现有地物点位距离最近存量基站的距离，将计算后的距离保存为Tab图层，根据距离创建专题地图，最近站距超过某一限定值（下图以1200 m为限定值）给出标记，根据标记的站距图层分布进行站址规划，如图4所示。

图2 宁陵县中心城区规划总图2006-2020

图3 宁陵县中心城区总体规划站址规划图

根据Oline Map（针对Mapinfo开发的一款插件）可搭载谷歌地图、百度地图、高德地图等功能，对规划拟建基站的站点进行具体位置描述，便于详细控制规划中通信基站的站点罗列和公示。通过Oline Map加载百度地图，结果如图5所示。

图4 商丘市城郊农村距离最近基站站距示意图

图5 商丘市区规划站点具体位置分布图

3 基站站址投影方法及在城乡规划中的应用

3.1 WGS84、西安80坐标系

WGS84坐标系是一种国际上统一采用的地心坐标系。GPS广播星历是以WGS84坐标系为根据的。WGS84椭球的几何常数，如表1所示。主要几何和物理常数，如表2所示。

西安80坐标系属三心坐标系，长轴6 378 140 m，短轴6 356 755 m，扁率1/298.257 22101，其大地原点设在我国西安市西北方向约60 km的泾阳县永乐镇，故称西安80坐标系[4]。

将WGS84坐标投影至西安80坐标系中，需要用到投影工具Global Mapper地图软件。

参数名称参数值长半轴 6 378 137±2m扁率 1/298.257 223 563地球引力常数（含大气层）GM 3 986 005正常化二阶带谐系数C2.0 -484.166 85×10-6地球自转角速度ω 7 292115×10-11 rads/s

表2 主要几何和物理常数

3.2 将Mapinfo图层导入CAD的必要性

Mapinfo虽然是通信站址规划的首选工具，但如果将规划站址结合城乡规划进行展现，此时Mapinfo将面临几个难点。

3.2.1 坐标系不统一

Mapinfo站址规划基于WGS84坐标系，而城乡规划常用坐标系有西安80坐标系和北京54坐标系，两者之间的坐标值无法通用。

3.2.2 地方控制网不开放

同一点在不同的坐标系中的坐标值不同。为此，常规方法是将GPS待测点与已知地方坐标的城市控制网基线联测（基线越短越精确），通过网平差求解GPS待测点的地方坐标。但是，若地方控制网不开放，则需用开发软件进行坐标转换[5]。

3.2.3 Mapinfo软件制图编辑能力差

城乡规划在Mapinfo中进行站址规划，常用方法是将城乡规划CAD图纸转成PDF再由PDF转成图片，将图片通过3点（至少3个不在同一条直线上的点）进行投影，转化为栅格图层。但是，图片格式的栅格图层如果要进行某个用地图形的修改、横向边框调整为纵向边框、某一图例的增加或者删除等基本图形操作时，基本上将无法实现。于是，最终解决思路定格在如何将规划站址图层批量转化在CAD图层中。