基站站址規(guī)劃在通信基礎(chǔ)設(shè)施城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應(yīng)用

張青松

（中國通信建設(shè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司第四分公司，河南 鄭州 450000）

0 引 言

無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入人們的生活，預(yù)示著傳統(tǒng)采用交換技術(shù)通話的時(shí)代被取代。隨著GSM、3G、4G無線技術(shù)的演進(jìn)和2020年5G的正式商用，無線網(wǎng)絡(luò)成為了人們生活中不可或缺的一部分。目前，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”為代表的新一代信息通信正在形成，在改變網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向的同時(shí)，對(duì)社會(huì)轉(zhuǎn)型也起到了戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性作用[1]。

通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需占用土地、城鄉(xiāng)房屋以及電力等公共資源。傳統(tǒng)三家運(yùn)營(yíng)商各自建站的方式已被中國鐵塔收集需求、合理規(guī)劃、共享建設(shè)的方式而取代。將通信基礎(chǔ)設(shè)施與城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃，能夠?yàn)槠涮峁┓梢?guī)范、資源保障，同時(shí)響應(yīng)國家號(hào)召的創(chuàng)新、共享、綠色以及環(huán)保建設(shè)理念[2]。

本文以商丘市移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施（鐵塔）專項(xiàng)規(guī)劃（2015-2030）為例，對(duì)通信基站站址如何投影到城鄉(xiāng)規(guī)劃CAD圖層中的方法進(jìn)行探討。

1 通信基礎(chǔ)設(shè)施納入城鄉(xiāng)規(guī)劃背景及意義

通信基礎(chǔ)設(shè)施指光纜、微波、衛(wèi)星、移動(dòng)通信等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)施。既是國家和軍隊(duì)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)支撐，也是保證社會(huì)生產(chǎn)、人民生活的基本設(shè)施。

城鄉(xiāng)規(guī)劃是指各級(jí)政府利用現(xiàn)有地圖、衛(wèi)星地圖，結(jié)合實(shí)際開發(fā)、治理歷史現(xiàn)狀。它泛指統(tǒng)籌安排城市規(guī)劃和農(nóng)村交通居住消防綠化，生產(chǎn)生活環(huán)境建設(shè)，發(fā)展空間布局，合理節(jié)約利用自然資源，保護(hù)生態(tài)和自然環(huán)境。

1.1 規(guī)劃背景

住建部、工信部于2015年下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城市通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的通知》建規(guī)[2015]132號(hào)文。文中指出，將基站、鐵塔、通信光纜、機(jī)房以及管道線路等通信基礎(chǔ)設(shè)施納入城市規(guī)劃是“城鄉(xiāng)規(guī)劃法”“電信條例”的基本要求，為落實(shí)“寬帶中國”戰(zhàn)略、全面推進(jìn)信息化建設(shè)，為信息消費(fèi)提供重要保障。

國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快高速寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)提速降費(fèi)的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2015〕41號(hào)），指出“加快推進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步提速降費(fèi)，提升服務(wù)水平”“完善配套支持政策，強(qiáng)化組織落實(shí)”[3]。

1.2 規(guī)劃意義

（1）統(tǒng)籌規(guī)劃通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)用地，合理確定通信基礎(chǔ)設(shè)施的布局，在保證通信技術(shù)發(fā)展要求前提下，適應(yīng)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)；

（2）加強(qiáng)通信基礎(chǔ)設(shè)施資源共享，切實(shí)減少重復(fù)和無序建設(shè)，減少原有方式維護(hù)成本；

（3）為通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供規(guī)劃指引和法律法規(guī)保障；

（4）能與政府城鄉(xiāng)規(guī)劃有效銜接度，充分考慮城市現(xiàn)狀和相關(guān)城鄉(xiāng)規(guī)劃的安排；

（5）加快信息化發(fā)展進(jìn)程，推動(dòng)商丘市“智慧城市”“互聯(lián)網(wǎng)+”“云計(jì)算”“大數(shù)據(jù)”“物聯(lián)網(wǎng)”等新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展[1]。

2 站址規(guī)劃在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應(yīng)用

2.1 基站站址規(guī)劃

基站站址規(guī)劃包括現(xiàn)網(wǎng)存量站址、近期規(guī)劃站址、中期規(guī)劃站址和遠(yuǎn)期規(guī)劃站址（總體規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃的規(guī)劃期一般為5年）。對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)存量站址，目前三家運(yùn)營(yíng)商及鐵塔建設(shè)完成已交付及在建站址；近期規(guī)劃站址包括三家運(yùn)營(yíng)商規(guī)劃需求站址，結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃近期區(qū)域規(guī)劃進(jìn)行規(guī)劃的基站站址；中期規(guī)劃站址是指結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃中期總體規(guī)劃進(jìn)行規(guī)劃的基站站址；遠(yuǎn)期規(guī)劃站址則是指結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃遠(yuǎn)期總體規(guī)劃進(jìn)行規(guī)劃的基站站址。

2.2 站址規(guī)劃亮點(diǎn)

2.2.1 根據(jù)路測(cè)弱覆蓋情況進(jìn)行站點(diǎn)規(guī)劃

根據(jù)三家運(yùn)營(yíng)商所提供的路測(cè)數(shù)據(jù)、MR數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖化工作后的分析，將連續(xù)弱覆蓋在100 m以上的區(qū)域逐一圈出，根據(jù)圈出弱覆蓋的區(qū)域分布圖進(jìn)行站點(diǎn)規(guī)劃，如圖1所示。

圖1 商丘市移動(dòng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋路測(cè)示意圖

2.2.2 根據(jù)區(qū)域用地性質(zhì)進(jìn)行站點(diǎn)規(guī)劃

根據(jù)詳細(xì)控制規(guī)劃區(qū)域用地性質(zhì)進(jìn)行站點(diǎn)規(guī)劃，區(qū)分禁建區(qū)（如文物古跡區(qū)、居民用地區(qū)、幼兒園、小學(xué)等）和適建區(qū)（如行政辦公、商業(yè)金融、工業(yè)、倉儲(chǔ)物流、公用基礎(chǔ)設(shè)施、綠地等用地），在站址規(guī)劃時(shí)可作為參考，如圖2、圖3所示。

2.2.3 根據(jù)Mapinfo距離計(jì)算工具、Online Map規(guī)劃站址

根據(jù)Mapinfo距離計(jì)算工具計(jì)算出現(xiàn)有地物點(diǎn)位距離最近存量基站的距離，將計(jì)算后的距離保存為Tab圖層，根據(jù)距離創(chuàng)建專題地圖，最近站距超過某一限定值（下圖以1200 m為限定值）給出標(biāo)記，根據(jù)標(biāo)記的站距圖層分布進(jìn)行站址規(guī)劃，如圖4所示。

圖2 寧陵縣中心城區(qū)規(guī)劃總圖2006-2020

圖3 寧陵縣中心城區(qū)總體規(guī)劃站址規(guī)劃圖

根據(jù)Oline Map（針對(duì)Mapinfo開發(fā)的一款插件）可搭載谷歌地圖、百度地圖、高德地圖等功能，對(duì)規(guī)劃擬建基站的站點(diǎn)進(jìn)行具體位置描述，便于詳細(xì)控制規(guī)劃中通信基站的站點(diǎn)羅列和公示。通過Oline Map加載百度地圖，結(jié)果如圖5所示。

圖4 商丘市城郊農(nóng)村距離最近基站站距示意圖

圖5 商丘市區(qū)規(guī)劃站點(diǎn)具體位置分布圖

3 基站站址投影方法及在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應(yīng)用

3.1 WGS84、西安80坐標(biāo)系

WGS84坐標(biāo)系是一種國際上統(tǒng)一采用的地心坐標(biāo)系。GPS廣播星歷是以WGS84坐標(biāo)系為根據(jù)的。WGS84橢球的幾何常數(shù)，如表1所示。主要幾何和物理常數(shù)，如表2所示。

西安80坐標(biāo)系屬三心坐標(biāo)系，長(zhǎng)軸6 378 140 m，短軸6 356 755 m，扁率1/298.257 22101，其大地原點(diǎn)設(shè)在我國西安市西北方向約60 km的涇陽縣永樂鎮(zhèn)，故稱西安80坐標(biāo)系[4]。

將WGS84坐標(biāo)投影至西安80坐標(biāo)系中，需要用到投影工具Global Mapper地圖軟件。

參數(shù)名稱 參數(shù)值長(zhǎng)半軸 6 378 137±2m扁率 1/298.257 223 563地球引力常數(shù)（含大氣層）GM 3 986 005正?；A帶諧系數(shù)C2.0 -484.166 85×10-6地球自轉(zhuǎn)角速度ω 7 292115×10-11 rads/s

表2 主要幾何和物理常數(shù)

3.2 將Mapinfo圖層導(dǎo)入CAD的必要性

Mapinfo雖然是通信站址規(guī)劃的首選工具，但如果將規(guī)劃站址結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃進(jìn)行展現(xiàn)，此時(shí)Mapinfo將面臨幾個(gè)難點(diǎn)。

3.2.1 坐標(biāo)系不統(tǒng)一

Mapinfo站址規(guī)劃基于WGS84坐標(biāo)系，而城鄉(xiāng)規(guī)劃常用坐標(biāo)系有西安80坐標(biāo)系和北京54坐標(biāo)系，兩者之間的坐標(biāo)值無法通用。

3.2.2 地方控制網(wǎng)不開放

同一點(diǎn)在不同的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值不同。為此，常規(guī)方法是將GPS待測(cè)點(diǎn)與已知地方坐標(biāo)的城市控制網(wǎng)基線聯(lián)測(cè)（基線越短越精確），通過網(wǎng)平差求解GPS待測(cè)點(diǎn)的地方坐標(biāo)。但是，若地方控制網(wǎng)不開放，則需用開發(fā)軟件進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換[5]。

3.2.3 Mapinfo軟件制圖編輯能力差

城鄉(xiāng)規(guī)劃在Mapinfo中進(jìn)行站址規(guī)劃，常用方法是將城鄉(xiāng)規(guī)劃CAD圖紙轉(zhuǎn)成PDF再由PDF轉(zhuǎn)成圖片，將圖片通過3點(diǎn)（至少3個(gè)不在同一條直線上的點(diǎn)）進(jìn)行投影，轉(zhuǎn)化為柵格圖層。但是，圖片格式的柵格圖層如果要進(jìn)行某個(gè)用地圖形的修改、橫向邊框調(diào)整為縱向邊框、某一圖例的增加或者刪除等基本圖形操作時(shí)，基本上將無法實(shí)現(xiàn)。于是，最終解決思路定格在如何將規(guī)劃站址圖層批量轉(zhuǎn)化在CAD圖層中。

3.3 利用Global Mapper實(shí)現(xiàn)WGS84站址圖層到城鄉(xiāng)規(guī)劃CAD投影

（1）將規(guī)劃好的圖層保存為Tab可編輯圖層或者KML圖層；

（2）打開Global Mapper軟件，選擇f i le-Batch Convert/Reproject進(jìn)行投影；

（3）選擇要投影的文件格式類型，可選擇KML文件、Mapinfo支持文件；

（4）選擇投影后輸出文件格式類型，此處選址.DWG；

（5）選擇文件、選擇存放位置及設(shè)置投影參數(shù)，如圖6所示；

圖6 重投影：文件選擇、存放位置選址、設(shè)置投影參數(shù)

（6）以WGS84轉(zhuǎn)西安80坐標(biāo)為例，詳細(xì)投影參數(shù)設(shè)置如圖7所示；

圖7 重投影：詳細(xì)投影參數(shù)設(shè)置

（7）輸出DWG文件，用CAD打開格式-點(diǎn)樣式，設(shè)置輸出圖層點(diǎn)的樣式；

（8）如果輸出圖層存在細(xì)微偏差，可將輸出圖層在CAD中轉(zhuǎn)化為塊，將X軸及Y軸坐標(biāo)進(jìn)行微調(diào)，微調(diào)系數(shù)在1左右，如1.002、0.998。

4 結(jié) 論

本文通過對(duì)通信設(shè)施納入城鄉(xiāng)規(guī)劃的背景、意義、站址規(guī)劃思路及規(guī)劃亮點(diǎn)等方面進(jìn)行說明，尤其是詳細(xì)介紹了Mapinfo圖層通過Global Mapper軟件投影到基于西安80或北京54坐標(biāo)系城鄉(xiāng)規(guī)劃CAD圖層中的方法，實(shí)現(xiàn)了批量轉(zhuǎn)化、準(zhǔn)確定位、方便編輯的操作，具有一定的借鑒意義。