淺談遙感技術(shù)在輸電線路選線工作中的應(yīng)用

張翼虎 謝陽 呼喜迎

摘要：輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)依然是電力工作的重要內(nèi)容，本文某一具體工程案例，針對輸電線路選線工作中的技術(shù)要求，討論應(yīng)用遙感技術(shù)獲取基礎(chǔ)地理信息資料的的應(yīng)用方法，并針對不同地類的提取提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：電力；輸電線路；選線；遙感

1引言

輸電線路設(shè)計(jì)作為一個(gè)成本大、工期長、要求程度較高的復(fù)雜的工程，路徑選擇的目標(biāo)是確定線路起始點(diǎn)之間經(jīng)過的路徑，一條高壓輸電線路所經(jīng)過的地區(qū)多，涉及面廣，與外界的關(guān)系錯綜復(fù)雜，需要綜合準(zhǔn)確可靠的地理數(shù)據(jù)參考。傳統(tǒng)輸電線路設(shè)計(jì)，對于設(shè)計(jì)區(qū)域的地理信息來源：（1）向測繪部門購買紙質(zhì)版測繪資料。（2）向線路通過區(qū)域所涉及的各單位提取障礙物信息以及對路徑通過意見的書面材料；（3）根據(jù)現(xiàn)場初勘結(jié)果對重點(diǎn)地區(qū)地理信息進(jìn)行詳細(xì)采集。

2遙感技術(shù)介紹

任何物體都具有光譜特性，具體地說，它們都具有不同的吸收、反射、輻射光譜的性能。在同一光譜區(qū)各種物體反映的情況不同，同一物體對不同光譜的反映也有明顯差別。即使是同一物體，在不同的時(shí)間和地點(diǎn)，由于太陽光照射角度不同，它們反射和吸收的光譜也各不相同。

遙感攝影測量是利用光學(xué)攝影機(jī)獲取的像片，經(jīng)過處理以獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系。攝影測量的主要任務(wù)是用于測制各種比例尺的地形圖，建立地形數(shù)據(jù)庫，為各種地理信息系統(tǒng)、土地信息系統(tǒng)以及各種工程應(yīng)提供空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。利用地形數(shù)據(jù)可以建立數(shù)字地面模型

3工程試驗(yàn)

以江蘇省某一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)區(qū)為例。

3.1數(shù)據(jù)源

數(shù)據(jù)源采用了衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和攝影測量數(shù)據(jù)。

3.2遙感影像生產(chǎn)

（1）輻射校正

獲取的原始影像的灰度值（DN值）是沒有任何量綱的數(shù)字，只有將其轉(zhuǎn)換為輻射亮度值后才可進(jìn)行定量遙感的相關(guān)應(yīng)用。本次輻射亮度轉(zhuǎn)換公式如下：

L=M*DN+A

其中：M為增益量，A為偏置量，該量由影像的元數(shù)據(jù)提供。

（2）大氣校正

為了后續(xù)遙感解譯的工作需要對原始影像進(jìn)行大氣校正，在ENVI軟件中采用FLAASH方法進(jìn)行。

（3）幾何糾正

由于傳感器平臺的緯度、高度、速度的變化，以及地球曲率、大氣反射、地形的高低等因素的影響，使得遙感圖像產(chǎn)生了難以避免的幾何畸變，因此在使用前必須進(jìn)行幾何校正。幾何糾正分為幾何粗校正和幾何精校正，幾何粗校正主要是消除系統(tǒng)畸變以及可預(yù)測畸變的校正，這一步校正過程在地面衛(wèi)星接收站生產(chǎn)1級數(shù)據(jù)時(shí)完成。

對影像進(jìn)行幾何糾正。幾何糾正采用ERDAS9.2進(jìn)行，以15米全球公開GeoCover數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，以遙感影像RPC參數(shù)文件和SRTM 90米DEM資料為輔助，進(jìn)行幾何糾正。在多光譜影像中均勻選擇20～30個(gè)控制點(diǎn)，利用二次多項(xiàng)式模型進(jìn)行糾正。

（4）影像融合

遙感影像融合是將在空間、時(shí)間、波譜上冗余或互補(bǔ)的多源遙感數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則（或算法）進(jìn)行運(yùn)算處理，獲得比任何單一數(shù)據(jù)更精確、更豐富的信息，生成具有新的空間、波譜、時(shí)間特征的合成影像數(shù)據(jù)。影像通過融合既可以提高多光譜影像空間分辨率，又保留其多光譜特性。？因此，它不僅僅是數(shù)據(jù)間的簡單復(fù)合，而強(qiáng)調(diào)信息的優(yōu)化，以突出有用的專題信息，消除或抑制無關(guān)的信息，改善目標(biāo)識別的影像環(huán)境，從而增強(qiáng)解譯的可靠性，減少模糊性（即多義性、不確定性和誤差），提高分類精度，擴(kuò)大應(yīng)用范圍和效果。分別將全色和多光譜數(shù)據(jù)加載進(jìn)行融合。

（5）影像裁切

根據(jù)工作區(qū)域的需要，將影像裁切至需要的大小。

3.3地面模型生成

利用該區(qū)域的攝影測量立體相對，利用前方交會生產(chǎn)該區(qū)域的地面點(diǎn)云數(shù)據(jù)。再根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲得該區(qū)域的數(shù)字表面模型（DSM，Digital Surface Model）。

（3）遙感解譯

遙感圖像解譯是根據(jù)圖像的幾何特征和物理性質(zhì)，進(jìn)行綜合分析，從而揭示出物體或現(xiàn)象的質(zhì)量和數(shù)量特征，以及它們之間的相互關(guān)系，進(jìn)而研究其發(fā)生發(fā)展過程和分布規(guī)律，也就是說根據(jù)圖像特征來識別它們所代表的物體或現(xiàn)象的性質(zhì)。

本次解譯工作利用ERDAS軟件進(jìn)行，首先進(jìn)行監(jiān)督分類，并進(jìn)行人機(jī)交互的工作對解譯結(jié)果進(jìn)行修正，最終得到遙感解譯結(jié)果如右圖：

（4）區(qū)域統(tǒng)計(jì)

對該區(qū)域不同解譯地類進(jìn)行分析，得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果如右表：

根據(jù)以上結(jié)果可動態(tài)的計(jì)算某一路徑的具體通過區(qū)域的面積，拆遷成本估算。房屋拆遷可根據(jù)面積乘以平均容積率來確定，林地、耕地、魚塘可根據(jù)解譯結(jié)果獲得具體面積。

3.3數(shù)據(jù)利用

（1）基礎(chǔ)地理信息

利用該區(qū)域的最新遙感影像成果，可直觀的了解選線區(qū)域內(nèi)的最新信息，可給設(shè)計(jì)人員提供一定的參考。

（2）拆遷成本估算

根據(jù)遙感解譯成果而進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析，可預(yù)先計(jì)算出設(shè)計(jì)通過區(qū)域可能的拆遷成本從而輔助決策。

（3）坡面線生成

利用地面模型成果，可以直觀獲取線路斷面的剖面線信息。

（4）三維場景的建立

利用遙感影像及地面模型可以建議該區(qū)域的三維場景模擬，可讓設(shè)計(jì)人員更直觀的了解該區(qū)域的情況。但本文所利用的數(shù)據(jù)受限于分辨率，采用更好的數(shù)據(jù)可獲得更好的結(jié)果。

4小結(jié)

根據(jù)目前的經(jīng)驗(yàn)，遙感數(shù)據(jù)可通過遙感影像生產(chǎn)、遙感解譯、攝影測量等技術(shù)獲得選線區(qū)域的基礎(chǔ)地理信息，并在此基礎(chǔ)上分析出拆遷成本、路線斷面圖、三維場景模型等信息，可降低原有的數(shù)據(jù)收集成本，提高工作效率。

（作者單位：江蘇科能電力工程咨詢有限公司）