输电线路工程测量系统设计及算法实现

严居斌+梁兴+刘惠涛

摘 要：针对缩减输电线路工程测量内业数据处理任务量大、处理效率低等问题，根据输电线路勘测技术规范，基于Visual Studio 2010和MySQL数据库设计并完成了一套适合输电线路工程测量的数据处理系统。本软件具有数据库管理、数据处理和报表输出功能，大大提高了输电线路工程测量内业数据处理效率，具有一定的推广应用意义。

关键词：输电线路；塔位桩；直线桩；MySQL

中图分类号：TM726 文献标识码：A

0.引言

随着测量技术的快速发展，输电线路工程测量外业获取手段的逐渐增加，数据量不断加大，不同数据的交互处理及自动化处理渐渐成为输电线路工程测量外业工作者亟待解决的问题。因此，建立输电线路工程测量系统具有十分重要的意义，不仅提高测量外业数据处理利用率，也提高了外业数据的使用率。针对上述问题，研究开发了适用于输电线路的工程测量系统，使用MySQL数据库对外业测量数据进行管理，并自动生成输电线路工程测量所需的各项成果（线路测量手簿、干线数据成果表、杆塔数据成果表等），提高外业工作者数据处理效率，并具有一定的推广应用意义。

1.软件功能设计

1.1 数据格式

在输电线路工程测量中，所涉及数据主要包括：干线数据、非干线数据、塔基数据、塔位数据。其中干线数据、非干线数据和塔基数据的外业采集手段主要包括GPS-RTK、全站仪（Leica），这两类数据是本软件所涉及的基础数据。塔位数据指的是塔位与干线数据关联表。

1.2 程序实现及应用

软件根据输电线路勘测技术规范，基于Visual Studio 2010和MySQL数据库设计并完成了一套适合输电线路工程测量的数据处理系统，最终打包生成独立可运行的exe应用程序如图1所示。本软件实现了数据导入、数据编辑、GPS干线数据处理、GPS非干线数据处理、全站仪数据处理、塔位数据处理、各类成果报表输出（线路测量手簿、干线数据成果表、杆塔数据成果表等）及其他应用，如图2所示。

2.主要数据处理方法

在软件编写过程中，所涉及的数据处理包括GPS干线数据处理、GPS非干线数据处理、全站仪数据处理、塔位数据匹配等问题。其中最主要的问题包括GPS干线数据处理所涉及的直线精度和转角度数计算，全站仪数据处理所涉及的平距、偏距和高程计算。下面介绍上述几类问题的处理方法。

2.1 GPS干线数据处理

GPS干线数据处理过程中，主要涉及直线精度与转角读数问题。

（1）直线精度

直线精度是指放样点到干线的距离，在线路前进方向左侧为正，右侧为负。如图2所示。A、B、C、D、E点的直线精度均为0，F点的直线精度计算方法为：

此外，还需判断直线精度的符号，本软件采用的是斜率进行判断。

当kAB>=0，XF>XF1，直线精度值为负号；

当kAB>=0，XF

当kAB<0，XF

当kAB<0，XF>XF1，直线精度值为负号。

（2）转角读数

转角读数是指相邻直线桩间夹角，线路前进方向左侧为左转，右侧为右转。如图3所示，B点为左转，C点为右转，D点为左转。以B点为例：

∠ABC=αBC-αAB±180° （5）

式中：αBC、αAB分别为BC和AB的坐标方位角；∠ABC为转角读数。

2.2 全站仪数据处理

在输电线路测量过程中，局部区域需要批量采集时，通常使用全站仪进行采集。全站仪数据处理主要包括平距、偏距、高程计算。

（1）平距

D=S·SIN（Z）-1.46592048E-7·（S·SIN（Z））（S·COS（Z）） （6）

式中：S为距离；Z为竖直角；D为平距。

（2）偏距

偏距是指测点到最近两点直线桩距离，计算方法与直线精度的方法类似。

（3）高程

H=S·SIN（Z）+6.820057869E-8·（S·SIN（Z））2+I-J

（7）

式中：S为距离；Z为竖直角；H为高程。

结语

通过建立输电线路工程测量系统，计算结果满足输电线路勘测规范要求，并自動化生成各类报表，能够大大缩减内业处理时间，提高效率。除此之外，本软件是基于MySQL进行开发的，适用数据库对数据进行管理，能够确保原始数据的安全性而不至于轻易丢失。软件界面友好，使用者很快就能熟悉软件的操作。软件可升级性能好，方便后续自动更改、升级，具有广阔的应用前景。

参考文献

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