輸電線路工程測量系統設計及算法實現

嚴居斌+梁興+劉惠濤

摘 要：針對縮減輸電線路工程測量內業數據處理任務量大、處理效率低等問題，根據輸電線路勘測技術規范，基于Visual Studio 2010和MySQL數據庫設計并完成了一套適合輸電線路工程測量的數據處理系統。本軟件具有數據庫管理、數據處理和報表輸出功能，大大提高了輸電線路工程測量內業數據處理效率，具有一定的推廣應用意義。

關鍵詞：輸電線路；塔位樁；直線樁；MySQL

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A

0.引言

隨著測量技術的快速發展，輸電線路工程測量外業獲取手段的逐漸增加，數據量不斷加大，不同數據的交互處理及自動化處理漸漸成為輸電線路工程測量外業工作者亟待解決的問題。因此，建立輸電線路工程測量系統具有十分重要的意義，不僅提高測量外業數據處理利用率，也提高了外業數據的使用率。針對上述問題，研究開發了適用于輸電線路的工程測量系統，使用MySQL數據庫對外業測量數據進行管理，并自動生成輸電線路工程測量所需的各項成果（線路測量手簿、干線數據成果表、桿塔數據成果表等），提高外業工作者數據處理效率，并具有一定的推廣應用意義。

1.軟件功能設計

1.1 數據格式

在輸電線路工程測量中，所涉及數據主要包括：干線數據、非干線數據、塔基數據、塔位數據。其中干線數據、非干線數據和塔基數據的外業采集手段主要包括GPS-RTK、全站儀（Leica），這兩類數據是本軟件所涉及的基礎數據。塔位數據指的是塔位與干線數據關聯表。

1.2 程序實現及應用

軟件根據輸電線路勘測技術規范，基于Visual Studio 2010和MySQL數據庫設計并完成了一套適合輸電線路工程測量的數據處理系統，最終打包生成獨立可運行的exe應用程序如圖1所示。本軟件實現了數據導入、數據編輯、GPS干線數據處理、GPS非干線數據處理、全站儀數據處理、塔位數據處理、各類成果報表輸出（線路測量手簿、干線數據成果表、桿塔數據成果表等）及其他應用，如圖2所示。

2.主要數據處理方法

在軟件編寫過程中，所涉及的數據處理包括GPS干線數據處理、GPS非干線數據處理、全站儀數據處理、塔位數據匹配等問題。其中最主要的問題包括GPS干線數據處理所涉及的直線精度和轉角度數計算，全站儀數據處理所涉及的平距、偏距和高程計算。下面介紹上述幾類問題的處理方法。

2.1 GPS干線數據處理

GPS干線數據處理過程中，主要涉及直線精度與轉角讀數問題。

（1）直線精度

直線精度是指放樣點到干線的距離，在線路前進方向左側為正，右側為負。如圖2所示。A、B、C、D、E點的直線精度均為0，F點的直線精度計算方法為：

此外，還需判斷直線精度的符號，本軟件采用的是斜率進行判斷。

當kAB>=0，XF>XF1，直線精度值為負號；

當kAB>=0，XF

當kAB<0，XF

當kAB<0，XF>XF1，直線精度值為負號。

（2）轉角讀數

轉角讀數是指相鄰直線樁間夾角，線路前進方向左側為左轉，右側為右轉。如圖3所示，B點為左轉，C點為右轉，D點為左轉。以B點為例：

∠ABC=αBC-αAB±180° （5）

式中：αBC、αAB分別為BC和AB的坐標方位角；∠ABC為轉角讀數。

2.2 全站儀數據處理

在輸電線路測量過程中，局部區域需要批量采集時，通常使用全站儀進行采集。全站儀數據處理主要包括平距、偏距、高程計算。

（1）平距

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

式中：S為距離；Z為豎直角；D為平距。

（2）偏距

偏距是指測點到最近兩點直線樁距離，計算方法與直線精度的方法類似。

（3）高程

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

（7）

式中：S為距離；Z為豎直角；H為高程。

結語

通過建立輸電線路工程測量系統，計算結果滿足輸電線路勘測規范要求，并自動化生成各類報表，能夠大大縮減內業處理時間，提高效率。除此之外，本軟件是基于MySQL進行開發的，適用數據庫對數據進行管理，能夠確保原始數據的安全性而不至于輕易丟失。軟件界面友好，使用者很快就能熟悉軟件的操作。軟件可升級性能好，方便后續自動更改、升級，具有廣闊的應用前景。

參考文獻

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