攝影(yǐng)測量系統在電力選線的(de)應用(yòng)

發布日期：2018-05-21 00:00 浏覽量：9861

　　一.引言

　　随著(zhe)計算(suàn)機技術的(de)發展和(hé)全球衛星定位系統的(de)應用(yòng)，航空攝影(yǐng)測量技術也(yě)有了(le)前所未有的(de)發展和(hé)進步。全數字化(huà)攝影(yǐng)測量系統的(de)成熟使攝影(yǐng)測量技術在電力勘測領域發揮了(le)越來(lái)越重要的(de)作用(yòng)。

　　全數字化(huà)攝影(yǐng)測量系統在電力送電線路工程建設中不僅可(kě)縮短工程周期、優化(huà)線路路徑，而且大(dà)量地節約了(le)建設投資。下(xià)面對(duì)内業和(hé)外業的(de)作業流程分(fēn)别進行探討(tǎo)。

　　二.外業流程和(hé)方法

　　2.1航攝和(hé)航空像片獲取

　　航攝工作一般由專業的(de)航空攝影(yǐng)公司來(lái)承擔，經過驗收可(kě)以獲得(de)較好的(de)原始像片資料，包括底片（反轉片）和(hé)兩套印好的(de)像片。

　　2.2像控點布設和(hé)測量

　　像控點選取原則以距離像片邊緣不少于2cm，距像主點不少于3cm，盡量成對(duì)布設，選取細小标志并易于判讀。爲便于測試VirtuoZoNT系統，并确保空三加密順利完成，采用(yòng)同一個(gè)航帶中每隔一個(gè)像對(duì)布設一對(duì)像控點的(de)布設方案，增加了(le)校核條件（在實際生産中可(kě)以減少像控點的(de)數量）。爲便于今後利用(yòng)RTK-GPS進行杆塔放樣，在線路每個(gè)轉角點布點，并做(zuò)固定标志，每10Km左右将一個(gè)像控點做(zuò)成固定标志，以便保障RT-GPS的(de)基準站設置。

　　利用(yòng)5台GPS采取快(kuài)速靜态雙參考站的(de)方法進行點位測量，GPS網采用(yòng)重複參考站傳遞的(de)主導線布網形式，可(kě)在保證工程精度的(de)前提下(xià)提高(gāo)工作效率。

　　2.3外業像片調繪

　　像片調繪主要包括交叉跨越、道路、房(fáng)屋、河(hé)流等，注記類型、高(gāo)度、杆型、走向、名稱等主要信息，35Kv及以上交叉跨越線路用(yòng)儀器實際測量高(gāo)度。

　　三.内業流程和(hé)方法

　　3.1航空像片的(de)掃描數字化(huà)

　　對(duì)航片進行精密掃描，分(fēn)辨率爲25μ，掃描後每張像片的(de)數據量約爲80M左右，并用(yòng)光(guāng)盤保存數據。該項工作可(kě)委托擁有專業航片掃描儀的(de)單位完成。

　　3.2利用(yòng)VirtuoZoNT系統進行數據處理(lǐ)及線路選線

　　流程中内定向的(de)精度和(hé)速度受航測相機的(de)框标參數和(hé)框标精度的(de)影(yǐng)響較大(dà)，由于這(zhè)次航飛(fēi)所用(yòng)相機較老，框标精度不好，給内定向工作帶來(lái)了(le)一些不便，通(tōng)過人(rén)工調節得(de)到校正。

　　根據送電線路工程特點，每一航帶進行區(qū)域網單獨平差，不同航帶間不進行整體平差，既保證了(le)同一個(gè)直線段間的(de)相對(duì)精度，又提高(gāo)了(le)工作效率。

　　轉刺像控點對(duì)于區(qū)域網的(de)平差非常重要，要保證在航帶的(de)兩端和(hé)中部都要有相應的(de)像控點。平差後經過PATB的(de)粗差檢測，可(kě)以将超。

　　出指定限差範圍的(de)點标識出來(lái)，通(tōng)過對(duì)點位的(de)調整或删除來(lái)保證平差的(de)精度。經過比較發現被挑出的(de)點均爲一些标志模糊的(de)加密點和(hé)位置有疑問的(de)像控點，對(duì)加密點可(kě)以删除，對(duì)像控點進行确認和(hé)校正，誤差較大(dà)的(de)像控點應當删除以免影(yǐng)響平差精度。

　　由于航飛(fēi)時(shí)飛(fēi)機會發生傾斜，所以核線重采樣後的(de)立體像對(duì)在視覺上也(yě)會發生傾斜，爲了(le)消除這(zhè)種傾斜影(yǐng)響，系統設置了(le)兩種核線采樣方式，即非水(shuǐ)平核線和(hé)水(shuǐ)平核線，水(shuǐ)平核線的(de)采樣方式會消除影(yǐng)像傾斜現象。在同一航帶分(fēn)别用(yòng)兩種核線采樣後，利用(yòng)幾個(gè)未參加平差并已知三維坐(zuò)标的(de)線路轉角點進行模型坐(zuò)标量測比較，結果用(yòng)非水(shuǐ)平核線采樣後的(de)坐(zuò)标成果更加準确。

　　核線采樣後需要進行視差曲線的(de)編輯，除了(le)樹木(mù)和(hé)房(fáng)屋的(de)曲線需要修改外，其他(tā)的(de)地區(qū)視差曲線較好，可(kě)對(duì)線路走向内的(de)視差曲線進行重點編輯，這(zhè)是影(yǐng)響數字地形模型(DEM)精度的(de)重要因素。編輯工作完成後即可(kě)進行DEM、等高(gāo)線和(hé)正射影(yǐng)像的(de)自動生成和(hé)拼接。核線采樣生成後，即可(kě)進行線路路徑的(de)選線工作。該工作是在測圖模塊下(xià)進行的(de)，可(kě)以在拼接好的(de)整條航帶正射影(yǐng)像上選取路徑、量取邊線信息，并打開立體像對(duì)，配合正射影(yǐng)像在立體環境下(xià)更好的(de)确定線路路徑，同時(shí)轉繪調繪信息，轉角點确定後的(de)三維坐(zuò)标也(yě)是在這(zhè)裏提取。所有調繪信息、線路路徑和(hé)其他(tā)标注信息會生成二維矢量圖，可(kě)以輸出爲DXF格式。繪制信息會在正射影(yǐng)像、立體像對(duì)和(hé)二維矢量圖上同步顯示，但所有繪制信息的(de)修改和(hé)添加都要在正射影(yǐng)像或立體像對(duì)上進行，如果在二維矢量圖上改動可(kě)能會造成系統故障和(hé)死機。通(tōng)過将正射影(yǐng)像、等高(gāo)線、調繪信息和(hé)選定的(de)線路路徑自動疊加，即可(kě)生成一幅信息完整的(de)正射影(yǐng)像圖。

　　3.3通(tōng)過電力送電線路平縱斷面測圖模塊生成線路平縱斷面圖和(hé)平縱斷面數據文件。

　　線路平縱斷面圖的(de)中線和(hé)邊線可(kě)以通(tōng)過拼接好的(de)DEM自動獲取，受DEM精度和(hé)網格步長(cháng)的(de)影(yǐng)響，會與實際地形有出入（比如：漏掉網格步長(cháng)内的(de)地形），但獲取數據快(kuài)捷方便，在對(duì)平縱斷面精度要求不高(gāo)的(de)情況下(xià)（比如：預排杆位）非常實用(yòng)。另外也(yě)可(kě)以通(tōng)過在立體像對(duì)中人(rén)工量測的(de)方法，進行平縱斷面圖中線和(hé)邊線的(de)量取，這(zhè)樣得(de)到的(de)結果會很精确，通(tōng)過與工測方法得(de)到的(de)平縱斷面圖相比，高(gāo)程誤差一般在0.5m左右，平面誤差也(yě)完全滿足精度要求，但其速度和(hé)精度受作業員(yuán)的(de)經驗、熟練程度等人(rén)爲因素影(yǐng)響較大(dà)。

　　線路調繪信息，特别是交叉跨越信息通(tōng)過手工添加，并在立體像對(duì)上量測必要的(de)平縱斷面信息。

　　成果可(kě)以輸出爲DXF格式的(de)線路平縱斷面圖，也(yě)可(kě)以輸出平縱斷面數據文件，提供給線路電氣專業人(rén)員(yuán)，利用(yòng)線路電氣排位軟件進行杆位布設。目前該系統可(kě)提供同東北(běi)電力設計院電氣布設程序的(de)接口數據。

　　四.結論

　　飛(fēi)燕遙感針對(duì)電力工程設計的(de)專業需求，在全數字化(huà)攝影(yǐng)測量系統中增加了(le)能夠适應電力送電線路工程設計的(de)功能。通(tōng)過工程的(de)實踐表明(míng)，該系統完全适合電力工程設計全過程的(de)各種要求，取得(de)了(le)令人(rén)滿意的(de)效果，但是在工作中也(yě)有一些對(duì)工程質量影(yǐng)響較大(dà)，需要注意的(de)因素：

　　1.航空照(zhào)片的(de)質量要有保證，認真驗收，避免由于質量問題給工程精度造成影(yǐng)響；

　　2.外業像控點的(de)選取要清晰明(míng)了(le)易于内業判讀，标記要詳細，注記要明(míng)确，加強校核避免位置錯誤出現；

　　3.内業過程中像控點轉刺、等視差曲線編輯、立體像對(duì)的(de)量測是主要的(de)人(rén)爲控制因素，要認真仔細，盡量減少人(rén)爲誤差因素。

　　總之，全數字化(huà)攝影(yǐng)測量系統在電力工程中的(de)應用(yòng)使傳統的(de)測量工作手段有了(le)巨大(dà)的(de)進步，使電力送電線路傳統的(de)勘測設計模式有了(le)實質性的(de)改變，較大(dà)的(de)提高(gāo)了(le)工作效率，通(tōng)過路徑的(de)優化(huà)節約了(le)大(dà)量的(de)工程投資。随著(zhe)全數字化(huà)攝影(yǐng)測量系統的(de)不斷完善，該技術必将會在今後的(de)工程項目中發揮更大(dà)的(de)作用(yòng)。

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