專利名稱：一種輸電線路塔位地形測(cè)量的數(shù)據(jù)處理及成圖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對(duì)輸電線路外業(yè)測(cè)量利用全站儀及GPS采集的塔位地形測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)繪制塔位地形圖和塔基斷面圖的方法，屬于測(cè)繪學(xué)科中的工程測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
輸電線路工程根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行塔位地形測(cè)量，通過(guò)測(cè)量的數(shù)據(jù)繪制塔位地形圖和塔基斷面圖，作為桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)資料。中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《330kV 750kV架空輸電線路勘測(cè)規(guī)范》(GB50548—2010)規(guī)范了這方面的測(cè)繪要求，該規(guī)程6. 9章節(jié)介紹了塔基斷面及塔位地形測(cè)量的詳細(xì)要求。塔基斷面及塔位地形測(cè)量通常采用全站儀和GPS進(jìn)行外業(yè)測(cè)量。外業(yè)采集的數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，數(shù)據(jù)類別有線路路徑數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、非地形數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)格式有網(wǎng)格坐標(biāo)和極坐標(biāo) 兩種；數(shù)據(jù)記錄的方式有手工記錄和電子記錄。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理首先要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行人工分類，再通過(guò)商用數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和處理為統(tǒng)一的地形點(diǎn)坐標(biāo)格式，根據(jù)成圖參數(shù)采集的數(shù)據(jù)有原始觀測(cè)記錄，經(jīng)過(guò)軟件數(shù)據(jù)處理和人工計(jì)算可生成地形點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，再通過(guò)商用軟件繪制塔基斷面圖和塔位地形圖。常規(guī)數(shù)據(jù)處理及成圖其中需要反復(fù)使用3個(gè)商業(yè)軟件，而且存在大量人工計(jì)算和編輯工作。每基塔需要繪制2幅塔基斷面圖和I幅塔位地形圖，對(duì)于100公里長(zhǎng)距離輸電線路工程來(lái)說(shuō)，大約有200基塔位，則總計(jì)需要繪制約400幅塔基斷面圖和200幅塔位地形圖，工作量特別大，而且易出錯(cuò)。因此針對(duì)該工作特點(diǎn)各流程進(jìn)行整合，提高成圖的自動(dòng)化程度，力求快速準(zhǔn)確的完成塔基斷面及塔位地形編制工作。2008年以來(lái)，隨著我國(guó)800kV和IOOOkV特高壓輸電線路的大規(guī)模建設(shè)和發(fā)展，線路勘測(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于塔位地形數(shù)據(jù)成果的規(guī)范化要求更高，因此需要根據(jù)工程中的最新要求來(lái)定制成圖功能，以提高成圖的準(zhǔn)確性和效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自動(dòng)繪制塔位地形圖和塔基斷面圖的方法，以提高成圖的準(zhǔn)確性和效率。針對(duì)輸電線路外業(yè)測(cè)量利用全站儀及GPS采集的地形點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)開(kāi)發(fā)軟件程序進(jìn)行自動(dòng)化識(shí)別分類和檢查及人工干預(yù)，提取和生成地形數(shù)據(jù)，按照架空輸電線路勘測(cè)規(guī)范中的要求進(jìn)行自動(dòng)繪制塔位地形圖和塔基斷面圖。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種輸電線路塔位地形測(cè)量的數(shù)據(jù)處理及成圖方法，其特征在于，包括以下步驟I)設(shè)置系統(tǒng)初始參數(shù)設(shè)置塔位地形圖和塔基斷面圖的繪圖范圍，設(shè)置繪圖參數(shù)，繪圖參數(shù)包括繪圖比例尺、等高距、注記字體等，設(shè)置地形點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別規(guī)則，設(shè)置地形點(diǎn)內(nèi)插規(guī)則，設(shè)置斷面線繪制規(guī)則；2)輸入工程信息，工程信息包括工程名稱、坐標(biāo)系統(tǒng)、工程組人員、工作時(shí)間等；
設(shè)置工程管理內(nèi)容，工程管理內(nèi)容包括工程基本信息管理的項(xiàng)目創(chuàng)建和維護(hù)，工程基本信息包括工程名稱、坐標(biāo)系統(tǒng)、工程組人員、工作時(shí)間等；設(shè)置工程查詢和數(shù)據(jù)查看的內(nèi)容；3)輸入工程數(shù)據(jù)導(dǎo)入輸電線路路徑數(shù)據(jù)、塔位數(shù)據(jù)；手工輸入地形數(shù)據(jù)；導(dǎo)入文本格式數(shù)據(jù)，包括極坐標(biāo)格式和網(wǎng)格坐標(biāo)格式；4)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理41)數(shù)據(jù)有效性檢查為保證工程成果準(zhǔn)確完整，對(duì)步驟1)-2)中的極坐標(biāo)格式或網(wǎng)格坐標(biāo)格式的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢查，并篩選出無(wú)效數(shù)據(jù)；42)數(shù)據(jù)編輯檢查篩選出的無(wú)效數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果將其編輯為有效格式數(shù)據(jù)；5)數(shù)據(jù)計(jì)算處理
51)對(duì)于極坐標(biāo)格式數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算，設(shè)，X0, y0, h0分別為測(cè)站點(diǎn)縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和高程，S#4為斜距，a為方位角，0為天頂距，i為測(cè)站儀器高，I為棱鏡高，則待計(jì)算點(diǎn)的縱坐標(biāo)X、橫坐標(biāo)y和高程h的計(jì)算公式如下x=x0+S|4 X cos ay=5v^ifXsinah=h0+i+S 斜 X cos 3-I52)根據(jù)塔基地形測(cè)圖的配置參數(shù)及插值方式進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，計(jì)算輔助點(diǎn)位。輔助點(diǎn)為未進(jìn)行實(shí)測(cè)而是需要通過(guò)插值計(jì)算求解坐標(biāo)值，并在反映在成果中的點(diǎn)位；6)塔基斷面和塔位地形成圖，塔基斷面成圖步驟包括按照塔基斷面繪制要求對(duì)每一方向的實(shí)測(cè)點(diǎn)和輔助點(diǎn)依次自動(dòng)連接成斷面線，并填寫(xiě)圖廓整飾信息；塔位地形成圖根據(jù)實(shí)測(cè)點(diǎn)和輔助點(diǎn)自動(dòng)構(gòu)建等高線、標(biāo)注地形點(diǎn)注記、以及填寫(xiě)圖廓整飾信息；7)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括配置信息、工程信息、原始工程數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)格式地形數(shù)據(jù)和成果文件；8)建立成果數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系建立成果數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)一對(duì)一關(guān)系；建立成果數(shù)據(jù)和配置信息一對(duì)多關(guān)系；9)輸出數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果本發(fā)明的基于數(shù)據(jù)庫(kù)的工程數(shù)據(jù)管理模式形成了對(duì)輸電線路工程塔位數(shù)據(jù)的高效管理，智能化數(shù)據(jù)識(shí)別和檢查功能保障了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化解析塔基斷面和計(jì)算輔助設(shè)計(jì)點(diǎn)位及自動(dòng)化構(gòu)建等高線和生成地形圖。本發(fā)明普遍適用于電力勘測(cè)設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)行塔位數(shù)據(jù)采集處理工作，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)具有很好的推廣價(jià)值，實(shí)際應(yīng)用中成圖工作效率和準(zhǔn)確率均可得到大幅提高。


圖I輸電線路塔位地形測(cè)量數(shù)據(jù)處理及成圖工作流程圖。
具體實(shí)施例方式運(yùn)用VB、數(shù)據(jù)庫(kù)和AutoCAD 二次開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行程序開(kāi)發(fā)，
本發(fā)明進(jìn)行輸電線路塔位地形測(cè)量數(shù)據(jù)處理及成圖的具體實(shí)施方式
如下I)設(shè)置系統(tǒng)初始參數(shù)設(shè)置塔位地形圖和塔基斷面圖的繪圖范圍，設(shè)置繪圖參數(shù)，繪圖參數(shù)包括繪圖比例尺、等高距、注記字體等，設(shè)置地形點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別規(guī)則，設(shè)置地形點(diǎn)內(nèi)插規(guī)則，設(shè)置斷面線繪制規(guī)則；2)輸入工程信息，工程信息包括工程名稱、坐標(biāo)系統(tǒng)、工程組人員、工作時(shí)間等；設(shè)置工程管理項(xiàng)目，工程管理項(xiàng)目包括工程基本信息管理，工程基本信息管理包括項(xiàng)目創(chuàng)建和維護(hù)，工程基本信息包括工程名稱、坐標(biāo)系統(tǒng)、工程組人員、工作時(shí)間等；設(shè)置工程查詢和數(shù)據(jù)查看的項(xiàng)目；3)輸入工程數(shù)據(jù)導(dǎo)入輸電線路路徑數(shù)據(jù)、塔位數(shù)據(jù)；手工輸入地形數(shù)據(jù)；導(dǎo)入文 本格式數(shù)據(jù)，包括極坐標(biāo)格式和網(wǎng)格坐標(biāo)格式；4)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理41)數(shù)據(jù)有效性檢查為保證工程成果準(zhǔn)確完整，對(duì)步驟1)-2)中的極坐標(biāo)格式或網(wǎng)格坐標(biāo)格式的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢查，并篩選出無(wú)效數(shù)據(jù)；極坐標(biāo)數(shù)據(jù)是自全站儀野外測(cè)量的原始數(shù)據(jù)，格式為“點(diǎn)號(hào)，儀器高，水平角，垂直角，斜距，棱鏡高”;網(wǎng)格坐標(biāo)格式數(shù)據(jù)是GPS野外測(cè)量的原始數(shù)據(jù)，格式為“點(diǎn)號(hào)，縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)，高程”。篩選過(guò)程為空值檢查檢查判斷各項(xiàng)字段的數(shù)據(jù)是否為空值，如果為空，則判定為無(wú)效數(shù)據(jù)；格式檢查在極坐標(biāo)格式數(shù)據(jù)中，點(diǎn)號(hào)為字符串，水平角、天頂距為角度，儀器高度、斜距、棱鏡高度為數(shù)值，如果格式不正確或者數(shù)值超出正常范圍則為無(wú)效數(shù)據(jù)；完整性檢查判斷塔基斷面測(cè)量數(shù)據(jù)是否覆蓋全部方位，如果缺少某方位數(shù)據(jù)則視該組數(shù)據(jù)為無(wú)效數(shù)據(jù)；42)數(shù)據(jù)編輯檢查篩選出的無(wú)效數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果將其編輯為有效格式數(shù)據(jù)；5)數(shù)據(jù)計(jì)算處理51)對(duì)于極坐標(biāo)格式數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算，設(shè)，X0, y0, h0分別為測(cè)站點(diǎn)縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和高程，S#4為斜距，a為方位角，0為天頂距，i為測(cè)站儀器高，I為棱鏡高，則待計(jì)算點(diǎn)的縱坐標(biāo)X、橫坐標(biāo)y和高程h的計(jì)算公式如下x=x0+S X cos ay=y0+S 斜 X sin ah=h0+i+S 斜 X cos 3 -I52)根據(jù)塔基地形測(cè)圖的配置參數(shù)及插值方式進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，計(jì)算輔助點(diǎn)位。輔助點(diǎn)為未進(jìn)行實(shí)測(cè)而是需要通過(guò)插值計(jì)算求解坐標(biāo)值，并在反映在成果中的點(diǎn)位。插值方式為根據(jù)已知兩實(shí)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行線性插值，設(shè)h為待計(jì)算插值點(diǎn)高程，Ii1和h2為已知兩點(diǎn)高程，S為插值點(diǎn)至測(cè)站平距，S1和S2為已知兩點(diǎn)至測(cè)站平距，則高程插值計(jì)算公式如下
「B,nl, t (Ih-Ih)X(S-Sl) - i+--—---6)塔基斷面和塔位地形成圖，塔基斷面成圖步驟包括按照塔基斷面繪制要求對(duì)每一方向的實(shí)測(cè)點(diǎn)和輔助點(diǎn)依次自動(dòng)連接成斷面線，并填寫(xiě)圖廓整飾信息；塔位地形成圖根據(jù)實(shí)測(cè)點(diǎn)和輔助點(diǎn)自動(dòng)構(gòu)建等高線、標(biāo)注地形點(diǎn)注記、以及填寫(xiě)圖廓整飾信息；7)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括配置信息、工程信息、原始工程數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)格式地形數(shù)據(jù)和成果文件；8)建立成果數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系建立成果數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)一對(duì)一關(guān)系；建立成果數(shù)據(jù)和配置信息一對(duì)多關(guān)系；9)輸出數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)。 以上已以較佳實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采用等同替換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種輸電線路塔位地形測(cè)量的數(shù)據(jù)處理及成圖方法，其特征在于，包括以下步驟 1)設(shè)置系統(tǒng)初始參數(shù)設(shè)置塔位地形圖和塔基斷面圖的繪圖范圍，設(shè)置繪圖參數(shù)，繪圖參數(shù)包括繪圖比例尺、等高距、注記字體，設(shè)置地形點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別規(guī)則，設(shè)置地形點(diǎn)內(nèi)插規(guī)則，設(shè)置斷面線繪制規(guī)則； 2)輸入工程信息，工程信息包括工程名稱、坐標(biāo)系統(tǒng)、工程組人員、工作時(shí)間； 設(shè)置工程管理內(nèi)容，工程管理內(nèi)容包括工程基本信息管理的項(xiàng)目創(chuàng)建和維護(hù)，工程基本信息包括工程名稱、坐標(biāo)系統(tǒng)、工程組人員、工作時(shí)間；設(shè)置工程查詢和數(shù)據(jù)查看的內(nèi)容； 3)輸入工程數(shù)據(jù)導(dǎo)入輸電線路路徑數(shù)據(jù)、塔位數(shù)據(jù)；手工輸入地形數(shù)據(jù)；導(dǎo)入文本格式數(shù)據(jù)，包括極坐標(biāo)格式和網(wǎng)格坐標(biāo)格式； 4)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理41)數(shù)據(jù)有效性檢查為保證工程成果準(zhǔn)確完整，對(duì)步驟1)-2)中的極坐標(biāo)格式或網(wǎng)格坐標(biāo)格式的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢查，并篩選出無(wú)效數(shù)據(jù)； 42)數(shù)據(jù)編輯檢查篩選出的無(wú)效數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果將其編輯為有效格式數(shù)據(jù)； 5)數(shù)據(jù)計(jì)算處理 51)對(duì)于極坐標(biāo)格式數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算，設(shè)X(1，y0,h0分別為測(cè)站點(diǎn)縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和高程，S#4為斜距，a為方位角，P為天頂距，i為測(cè)站儀器高，I為棱鏡高，則待計(jì)算點(diǎn)的縱坐標(biāo)X、橫坐標(biāo)I和高程h的計(jì)算公式如下x=x0+S 斜 X cos ay=y0+S斜 Xsinah=h0+i+S|4 X cos 3 -I 52)根據(jù)塔基地形測(cè)圖的配置參數(shù)及插值方式進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，計(jì)算輔助點(diǎn)坐標(biāo)，輔助點(diǎn)為未進(jìn)行實(shí)測(cè)而是需要通過(guò)插值計(jì)算求解的坐標(biāo)值、并反映在成果中的點(diǎn)位； 6)塔基斷面成圖和塔位地形成圖，塔基斷面成圖步驟包括按照塔基斷面繪制要求對(duì)每一方向的實(shí)測(cè)點(diǎn)和輔助點(diǎn)依次自動(dòng)連接成斷面線和自動(dòng)填寫(xiě)圖廓整飾信息；塔位地形成圖根據(jù)實(shí)測(cè)點(diǎn)和輔助點(diǎn)構(gòu)建等高線、標(biāo)注地形點(diǎn)注記、以及填寫(xiě)圖廓整飾信息； 7)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括配置信息、工程信息、原始工程數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)格式地形數(shù)據(jù)和成果文件； 8)建立成果數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系建立成果數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)一對(duì)一關(guān)系；建立成果數(shù)據(jù)和配置信息一對(duì)多關(guān)系； 9)輸出數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輸電線路塔位地形測(cè)量的數(shù)據(jù)處理及成圖方法，其特征在于，在所述步驟41)中，篩選過(guò)程為 空值檢查檢查判斷各項(xiàng)字段的數(shù)據(jù)是否為空值，如果為空，則判定為無(wú)效數(shù)據(jù)； 格式檢查在極坐標(biāo)格式數(shù)據(jù)中，點(diǎn)號(hào)為字符串，水平角、天頂距為角度，儀器高度、斜距、棱鏡高度為數(shù)值，如果格式不正確或者數(shù)值超出正常范圍則為無(wú)效數(shù)據(jù)； 完整性檢查判斷塔基斷面測(cè)量數(shù)據(jù)是否覆蓋全部方位，如果缺少某方位數(shù)據(jù)則視該組數(shù)據(jù)為無(wú)效數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輸電線路塔位地形測(cè)量的數(shù)據(jù)處理及成圖方法，其特征在于，在所述步驟52)中，插值方式為根據(jù)已知兩實(shí)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行線性插值，設(shè)h為待計(jì)算插值點(diǎn)高程，Ii1和h2為已知兩點(diǎn)高程，S為插值點(diǎn)至測(cè)站平距，S1和S2為已知兩點(diǎn)至測(cè)站平距，則高程插值計(jì)算公式如下h= (Ih-IhMS-Sl)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種輸電線路塔位地形測(cè)量的數(shù)據(jù)處理及成圖方法，包括以下步驟1)設(shè)置系統(tǒng)初始參數(shù)；2)輸入工程信息，3)輸入工程數(shù)據(jù)；4)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；5)數(shù)據(jù)計(jì)算處理；6)塔基斷面和塔位地形成圖；7)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；8)建立成果數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系；9)輸出數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化解析塔基斷面和計(jì)算輔助設(shè)計(jì)點(diǎn)位及自動(dòng)化構(gòu)建等高線和生成地形圖。本發(fā)明普遍適用于電力勘測(cè)設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)行塔位數(shù)據(jù)采集處理工作，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)具有很好的推廣價(jià)值，實(shí)際應(yīng)用中成圖工作效率和準(zhǔn)確率均可得到大幅提高。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102750413SQ20121020324
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者徐君民, 朱號(hào)東, 李欣, 陳正宇 申請(qǐng)人:江蘇省電力設(shè)計(jì)院