針對低空航測三維優(yōu)化選線技術(shù)的運用

■王瑩

（沈陽市勘察測繪研究院遼寧沈陽110004）

針對低空航測三維優(yōu)化選線技術(shù)的運用

■王瑩

（沈陽市勘察測繪研究院遼寧沈陽110004）

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，極大的推進(jìn)了我國電網(wǎng)架設(shè)效率，提高了電網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量。本文首先對無人機(jī)低空航測技術(shù)在電網(wǎng)勘測中的應(yīng)用進(jìn)行分析，并闡述了三維優(yōu)化選線技術(shù)對電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的影響，最后探討了低空航測三維優(yōu)化選線技術(shù)的運用，為電網(wǎng)勘測和選線工作中對低空航測和三維優(yōu)化選線技術(shù)的應(yīng)用提供資料參考。

低空航測 三維優(yōu)化選線 運用

電能是現(xiàn)代最常用二次能源，電網(wǎng)作為輸送電能的主要方法，其建設(shè)直接影響著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近年來，我國電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展迅速，不僅為城市，也為鄉(xiāng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)輸送了充足的能源。國家電網(wǎng)建設(shè)是重點的民生工程，我國電網(wǎng)建設(shè)近年來的發(fā)展，離不開對科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。低空航測和三維優(yōu)化選線技術(shù)的應(yīng)用，正是在現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的代表。該技術(shù)不僅極大的提高了電網(wǎng)建設(shè)效率和質(zhì)量，還降低了電網(wǎng)選線測量工作中的人力投入，節(jié)約了大量的人力、財力和物力，如何在未來的電網(wǎng)建設(shè)中，應(yīng)用好這些先進(jìn)的技術(shù)，已經(jīng)成為影響我國電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展水平的關(guān)鍵。

1 無人機(jī)低空航測技術(shù)

無人機(jī)航測技術(shù)是在GPS技術(shù)、遙感技術(shù)、信息技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，最初的無人機(jī)技術(shù)主要應(yīng)用于軍士偵查領(lǐng)域，無人機(jī)技術(shù)的民用化發(fā)展，掀起了一場地面測量技術(shù)的改革。無人機(jī)低空航測技術(shù)，正是以無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)，綜合高空攝像技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)于一體的先進(jìn)技術(shù)。無人機(jī)航測技術(shù)相比于傳統(tǒng)的人工地面測量，具有機(jī)動靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、作業(yè)成本低、安全系數(shù)高等優(yōu)點。無人機(jī)低空航測技術(shù)相比于航空測量技術(shù)，在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)應(yīng)用效果更佳，能夠獲取高分辨率的測量數(shù)據(jù)和影響，從而幫助測量工作人員開展測繪和分析工作。

改革開放以來，我國電網(wǎng)建設(shè)一直是民生工程的重點，但由于我國陸域面積廣博，人員居住分散，諸如高山、峽谷、丘陵、盆地的電網(wǎng)架設(shè)由于技術(shù)和人員限制一直無法有效開展，這無疑加劇了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡。無人機(jī)技術(shù)與航空攝影技術(shù)的應(yīng)用，為人們提供了地形復(fù)雜地區(qū)地面測繪的有效手段，無人機(jī)航拍技術(shù)不僅被廣泛應(yīng)用于災(zāi)害應(yīng)急處理、國土監(jiān)察、資源開發(fā)，在輸電線路架設(shè)的地面測量工作中更是發(fā)揮了極大的作用，提高了電網(wǎng)架設(shè)地面測量工作的效率和質(zhì)量，完成了許多艱巨的輸電線路地面測量任務(wù)。

2 三維優(yōu)化選線平臺

電能雖然是一種比較安全的二次能源，但輸電線路的架設(shè)卻對技術(shù)要求十分高。輸電線路擔(dān)負(fù)著輸送電能的重要工作，其工作質(zhì)量直接影響著電能的輸送安全和供電穩(wěn)定性。在輸電線路勘測工作時，不僅要考慮到輸電線路的安全性，還要綜合考慮經(jīng)濟(jì)性。在輸電線路地面測量工作完成后，需要根據(jù)測量結(jié)果對輸電線路進(jìn)行架設(shè)方案設(shè)計，而架設(shè)方案的優(yōu)化選擇則影響了輸電線路的輸電安全性和經(jīng)濟(jì)性。除此之外，輸電線路的優(yōu)化選擇還影響著后續(xù)的施工、運行和維護(hù)，因此在輸電線路設(shè)計方案選擇時，應(yīng)該優(yōu)先選擇路徑長度最短、轉(zhuǎn)角少、角度小、特殊線路少、水文地質(zhì)條件好、投資少、施工方便、運行方便和安全可靠的發(fā)難。

傳統(tǒng)的線路優(yōu)化選擇是通過技術(shù)人員對現(xiàn)場的勘測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對野外采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理實現(xiàn)的。這種線路優(yōu)選工作方式雖然能夠得到相對合理的輸電線路優(yōu)選方案，但無論是線路平斷面圖的繪制還是排桿定位，都需要耗費大量的時間和人力、物力。由于人力勘察排選會受到地形、天氣、技術(shù)等多方面因素影響，因而路徑選擇具有很大的局限性。三維優(yōu)化選線技術(shù)是基于低空航測技術(shù)和數(shù)字測量技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，三維優(yōu)化選線技術(shù)其根本是通過將數(shù)字設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理，再用特殊的三維處理軟件模擬測量區(qū)域的地形，從而讓設(shè)計人員能夠在實驗室內(nèi)，便直觀的觀察和分析對輸電線路的架設(shè)路徑進(jìn)行優(yōu)選。

三維優(yōu)化選線的流程為路徑平面設(shè)計定線→應(yīng)用DEM插值得到斷面→繪制路徑兩旁規(guī)定范圍內(nèi)的平面→在平斷面上排位設(shè)計→在立體模型中檢查塔位，量測塔腿坡度。三維優(yōu)化選線技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高了輸電線路選線的效率和優(yōu)選質(zhì)量，幫助設(shè)計人員得到最安全、最經(jīng)濟(jì)、最短的線路設(shè)計，從而提高了輸電線路的架設(shè)效率和質(zhì)量。

3 低空航測與三維優(yōu)化選線技術(shù)的融合

低空航測和三維優(yōu)化選線技術(shù)的應(yīng)用，是輸電線路勘測和選線數(shù)字化信息化發(fā)展的體現(xiàn)，隨著電網(wǎng)建設(shè)工作質(zhì)量要求逐漸提高，傳統(tǒng)的勘測選線技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代的電網(wǎng)架設(shè)要求。輸電線路勘測和選線技術(shù)的信息化發(fā)展，是現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，也是國際上通用的優(yōu)秀的施工技術(shù)和方法。我國作為發(fā)展中國家，只有保證了能源的充足供應(yīng)，才能確保經(jīng)濟(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)均衡發(fā)展，因此低空航測技術(shù)和三維優(yōu)化選線技術(shù)的綜合應(yīng)用技術(shù)發(fā)展質(zhì)量，將會間接的影響到我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

利用低空航測技術(shù)可以及時、高效地獲取工程所需的高分辨、現(xiàn)勢性強(qiáng)的影像數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)，然而這些數(shù)據(jù)如果沒有三維管理和展示平臺，只能是正射影像疊加等高線的平面圖紙，無法以三維立體的模式還原現(xiàn)實場景。利用三維優(yōu)化選線平臺可以通過立體匹配片建立大場景的選線設(shè)計空間，取代了傳統(tǒng)的靜態(tài)單向設(shè)計流程，實現(xiàn)動態(tài)交互的三維優(yōu)化設(shè)計，但是如果沒有高分辨率、現(xiàn)勢性強(qiáng)的影像數(shù)據(jù)，優(yōu)化選線的功效將受到很大程度的限制。由此可見，將二者進(jìn)行結(jié)合，既能發(fā)揮低空航測的數(shù)據(jù)獲取優(yōu)勢，又能使獲取到的數(shù)據(jù)得到高效的利用，使三維優(yōu)化選線平臺發(fā)揮更大的作用。

綜上所述，低空航測和三維優(yōu)化選線技術(shù)作為現(xiàn)代電網(wǎng)地面勘測和線路優(yōu)選工作中現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用，對電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展具有重要意義。但由于我國低空航測和三維優(yōu)化選線技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國家仍然有一定差距，但相信隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，低空航測技術(shù)和優(yōu)化選線技術(shù)必然會極大的提高我國電網(wǎng)建設(shè)速率和工作水平，為社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

[1]張浩,王樹東,楊永興,等.無人機(jī)航測技術(shù)在高速公路勘測及輔助選線中的應(yīng)用 [J].工程勘察,2015,43(9):90-94.

[2]楊雪雯.基于航測的輸電線路優(yōu)化設(shè)計思路研究 [J].科技資訊,2011(6):137-137.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-227-1