电子地形图中SLCAD数据采集软件开发与应用

王 振，姚文斌，李建国，陈恩得

(华东电力设计院，上海 200331)

电子地形图中SLCAD数据采集软件开发与应用

王 振，姚文斌，李建国，陈恩得

(华东电力设计院，上海 200331)

本文通过架空输电线路勘测需求和SLCAD数据格式的分析研究，成功开发出从电子地形图中采集SLCAD数据的软件，并总结出一套现代化的架空输电线路勘测作业模式；本文简要介绍了软件的主要算法、功能及优缺点，并通过工程实践得出相关结论。

电子地形图；架空输电线路勘测；软件开发。

近年来，“SLCAD架空送电线路平断面处理及定位CAD系统”在架空输电线路勘测和设计以及水管线、灰管线测量中得到广泛应用；目前SLCAD系统数据的采集有两种方式：一种是航空摄影测量配合“海拉瓦”软件采集，另一种是常规实地测量采集；而在一些地区尤其是平原地带地形图覆盖全面、精度较高的今天，采用上述两种方法进行数据采集无疑是重复劳动和资源浪费；因此本文另辟蹊径，探讨通过电子地形图进行SLCAD系统数据采集。

1 需求分析

一般线路转角与电子地形图不在同一坐标系统内，需要首先获取电子地形图下的线路转角坐标；

SLCAD的坐标系统反映的是距离线路起始点的累距S、偏离线路中心线的距离D和地面高程H，与电子地形图坐标系统有所不同；因此电子地形图中数据需要转换为以“偏距”、“累距”、“高程”为参数的线路坐标系统数据；而SLCAD系统中点、线等数据代码具有一定的格式，因此还需将线路坐标系统数据转换为SLCAD系统数据。

2 软件开发及功能简介

2.1 软件开发主要算法

图1 数据转换示意图

如图1所示，J1(x1，y1，z1) ，J2(x2，y2，z2)为架空线路转角坐标，P(x，y，z)点为电子地形图中待采集点，P1点为P点在耐张段J1～J2方向上的投影点，通过矢量几何运算可知：

⑴ 式可转化为：

由图1及几何矢量运算得：

2.2 软件功能简介

本软件是以Visual Basic和AutoCAD为开发平台的AutoCAD二次开发软件；依据需求，软件功能设置包括：起始参数设置、对象选择、编码查询及选择、生成并输出SLCAD数据等，软件界面如图2所示。

图2 软件主界面

图3 起始参数设置界面

起始参数设置(见图3)包括SLCAD数据文件(ORG)输出路径、中线距离范围线宽度、当前耐张段起始累距、待采集数据在SLCAD数据文件中的起始点号、是否清空耐张段起止点数据等；

对象选择有四种选择方式：PLine型对象选择、Line型对象选择、按选择点顺序连线型对象选择以及独立点对象选择；

编码选择是在“连线编码”下拉菜单里选择所选对象的连线编码或点编码；如果编码未知，可通过“数据操作”下的“查找编码”进行查找；

生成并输出SLCAD数据是将所选对象依据指点编码生成SLCAD代码并追加在制定文件后。

2.3 软件操作步骤简介

⑴ 启动软件；

⑵ 设置—如果不进行设置的更改，同一工程内该步可以省略；值得注意的是，首次进行设置时，必须选择清空耐张段起止点数据；

⑶ 拾取耐张段起止点—同一耐张段内该步必须省略，亦即一个耐张段只能拾取一次耐张段起止点；值得注意的是，如果进行过设置的更改，且清空耐张段起止点数据被选择，则必须重新拾取耐张段起止点；

⑷ 选择实体对象；

⑸ 选择点编码或连线编码；

⑹ 将所选实体添加到指定的ORG文件中；

⑺ 退出软件。

3 工程实例及结果分析

3.1 工程实例

截至目前，本软件已用于“35kV葛沪直流接地极工程”、“500kV沪杭高铁改线工程”、“500kV练漕改线工程”等多条架空输电线路工程中，现以某一区域的地形图(如图4所示)为例说明软件运行结果。

图4 待采集电子地形图

图4为某区域1∶2000地形图，图中红色的三条竖斜线为架空线路中心线和左右范围线，线路走向为至上而下；经过本软件进行数据采集后的SLCAD平面图如图5所示。

3.2 结果分析

由图4、图5可知依据本软件所采集的SLCAD数据与电子地形图中相关对象属性数据一致，符合SLCAD平面绘图标准；

在精度上，电子地形图的比例尺为1∶2000，而SLCAD平面绘图的比例尺为1∶5000，远远高于SLCAD平面绘图精度；

在经济效益上，上述区域使用本软件进行数据采集仅需10分钟左右，而如果使用常规测量手段实地测量至少需要2个小时，大大提高了作业效率、缩短了工程工期；并且在测量人员方面本软件所需人员远远少于常规测量所需人员，在一定程度上减少了测量人员的浪费、提高了经济效益；

但是，本软件也具有一定得不足。本软件数据采集使用的电子地形图如果不是最新的地形图，可能会使部分数据失真；使用本软件所采集的数据目前大部分限于平面数据，对于高程数据还不能完全采集。不过上述不足可以通过外业调绘和修测解决部分数据失真问题，通过沿途补测高程点弥补高程数据不能完全采集的不足。

4 总结

⑴ 本软件可以正确、方便、快捷地完成电子地形图中SLCAD系统的数据采集工作，很大程度上提高了作业效率、减少了测量人员、缩短了工程工期、提高了经济效益。

⑵ 为了保证所采集数据的正确度和精度，使用本软件所需地形图应为最新的比例尺大于1∶5000的电子地形图。

⑶ 由于电子地形图具有一定得滞后性，使用本软件所采集的数据须进行实地调绘、修测工作方可使用。

⑷ 本软件在高程数据采集上目前还存在一定不足，这也是本软件后续开发的目标；因此、目前使用本软件所采集的数据须实地补测高程点方可使用。

[1] 刘彬彬,等.Visual Basic从入门到精通[M].北京：清华大学出版社.2008.

[2] 张帆,等.AutoCAD VBA开发精彩实例教程[M].北京：清华大学出版社.2004.

[3] DL/T 5122-2000,500kV架空送电线路勘测技术规程 [S].

[4] Q/DG 1-A007-2008,特高压架空输电线路工程勘测技术规定 [S].

Software Development and Application of SLCAD Data Acquisition in Digital Relief Map

WANG Zhen, YAO Wen-bin, LI Jiang-guo, CHEN En-de
(East China Electric Power Design Institute, Shanghai 200331, China)

On the basis of the investigation and analysis in demands of investigation and surveying of overhead line and the SLCAD data format, the paper successfully develops the software of acquiring SLCAD data from digital relief map, and generalizes a modern operation pattern in investigation and surveying of overhead line. The paper makes a brief introduction in the important arithmetic, the function of the software and merits and drawbacks, draws a positive conclusion after the practice and application in several projects.

digital relief map; investigation and surveying of overhead line; software development.

P2

B

1671-9913(2010)01-0032-03

2009-07-20

王振(1982-)，男，河南平舆县人，硕士，现从事电力测绘工作。