攝影測(cè)量系統(tǒng)在電力選線的應(yīng)用

發(fā)布日期：2018-05-21 00:00 瀏覽量：11848

　　一.引言

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用，航空攝影測(cè)量技術(shù)也有了前所未有的發(fā)展和進(jìn)步。全數(shù)字化攝影測(cè)量系統(tǒng)的成熟使攝影測(cè)量技術(shù)在電力勘測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮了越來越重要的作用。

　　全數(shù)字化攝影測(cè)量系統(tǒng)在電力送電線路工程建設(shè)中不僅可縮短工程周期、優(yōu)化線路路徑，而且大量地節(jié)約了建設(shè)投資。下面對(duì)內(nèi)業(yè)和外業(yè)的作業(yè)流程分別進(jìn)行探討。

　　二.外業(yè)流程和方法

　　2.1航攝和航空像片獲取

　　航攝工作一般由專業(yè)的航空攝影公司來承擔(dān)，經(jīng)過驗(yàn)收可以獲得較好的原始像片資料，包括底片（反轉(zhuǎn)片）和兩套印好的像片。

　　2.2像控點(diǎn)布設(shè)和測(cè)量

　　像控點(diǎn)選取原則以距離像片邊緣不少于2cm，距像主點(diǎn)不少于3cm，盡量成對(duì)布設(shè)，選取細(xì)小標(biāo)志并易于判讀。為便于測(cè)試VirtuoZoNT系統(tǒng)，并確保空三加密順利完成，采用同一個(gè)航帶中每隔一個(gè)像對(duì)布設(shè)一對(duì)像控點(diǎn)的布設(shè)方案，增加了校核條件（在實(shí)際生產(chǎn)中可以減少像控點(diǎn)的數(shù)量）。為便于今后利用RTK-GPS進(jìn)行桿塔放樣，在線路每個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)布點(diǎn)，并做固定標(biāo)志，每10Km左右將一個(gè)像控點(diǎn)做成固定標(biāo)志，以便保障RT-GPS的基準(zhǔn)站設(shè)置。

　　利用5臺(tái)GPS采取快速靜態(tài)雙參考站的方法進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)量，GPS網(wǎng)采用重復(fù)參考站傳遞的主導(dǎo)線布網(wǎng)形式，可在保證工程精度的前提下提高工作效率。

　　2.3外業(yè)像片調(diào)繪

　　像片調(diào)繪主要包括交叉跨越、道路、房屋、河流等，注記類型、高度、桿型、走向、名稱等主要信息，35Kv及以上交叉跨越線路用儀器實(shí)際測(cè)量高度。

　　三.內(nèi)業(yè)流程和方法

　　3.1航空像片的掃描數(shù)字化

　　對(duì)航片進(jìn)行精密掃描，分辨率為25μ，掃描后每張像片的數(shù)據(jù)量約為80M左右，并用光盤保存數(shù)據(jù)。該項(xiàng)工作可委托擁有專業(yè)航片掃描儀的單位完成。

　　3.2利用VirtuoZoNT系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及線路選線

　　流程中內(nèi)定向的精度和速度受航測(cè)相機(jī)的框標(biāo)參數(shù)和框標(biāo)精度的影響較大，由于這次航飛所用相機(jī)較老，框標(biāo)精度不好，給內(nèi)定向工作帶來了一些不便，通過人工調(diào)節(jié)得到校正。

　　根據(jù)送電線路工程特點(diǎn)，每一航帶進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)單獨(dú)平差，不同航帶間不進(jìn)行整體平差，既保證了同一個(gè)直線段間的相對(duì)精度，又提高了工作效率。

　　轉(zhuǎn)刺像控點(diǎn)對(duì)于區(qū)域網(wǎng)的平差非常重要，要保證在航帶的兩端和中部都要有相應(yīng)的像控點(diǎn)。平差后經(jīng)過PATB的粗差檢測(cè)，可以將超。

　　出指定限差范圍的點(diǎn)標(biāo)識(shí)出來，通過對(duì)點(diǎn)位的調(diào)整或刪除來保證平差的精度。經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)被挑出的點(diǎn)均為一些標(biāo)志模糊的加密點(diǎn)和位置有疑問的像控點(diǎn)，對(duì)加密點(diǎn)可以刪除，對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)和校正，誤差較大的像控點(diǎn)應(yīng)當(dāng)刪除以免影響平差精度。

　　由于航飛時(shí)飛機(jī)會(huì)發(fā)生傾斜，所以核線重采樣后的立體像對(duì)在視覺上也會(huì)發(fā)生傾斜，為了消除這種傾斜影響，系統(tǒng)設(shè)置了兩種核線采樣方式，即非水平核線和水平核線，水平核線的采樣方式會(huì)消除影像傾斜現(xiàn)象。在同一航帶分別用兩種核線采樣后，利用幾個(gè)未參加平差并已知三維坐標(biāo)的線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)進(jìn)行模型坐標(biāo)量測(cè)比較，結(jié)果用非水平核線采樣后的坐標(biāo)成果更加準(zhǔn)確。

　　核線采樣后需要進(jìn)行視差曲線的編輯，除了樹木和房屋的曲線需要修改外，其他的地區(qū)視差曲線較好，可對(duì)線路走向內(nèi)的視差曲線進(jìn)行重點(diǎn)編輯，這是影響數(shù)字地形模型(DEM)精度的重要因素。編輯工作完成后即可進(jìn)行DEM、等高線和正射影像的自動(dòng)生成和拼接。核線采樣生成后，即可進(jìn)行線路路徑的選線工作。該工作是在測(cè)圖模塊下進(jìn)行的，可以在拼接好的整條航帶正射影像上選取路徑、量取邊線信息，并打開立體像對(duì)，配合正射影像在立體環(huán)境下更好的確定線路路徑，同時(shí)轉(zhuǎn)繪調(diào)繪信息，轉(zhuǎn)角點(diǎn)確定后的三維坐標(biāo)也是在這里提取。所有調(diào)繪信息、線路路徑和其他標(biāo)注信息會(huì)生成二維矢量圖，可以輸出為DXF格式。繪制信息會(huì)在正射影像、立體像對(duì)和二維矢量圖上同步顯示，但所有繪制信息的修改和添加都要在正射影像或立體像對(duì)上進(jìn)行，如果在二維矢量圖上改動(dòng)可能會(huì)造成系統(tǒng)故障和死機(jī)。通過將正射影像、等高線、調(diào)繪信息和選定的線路路徑自動(dòng)疊加，即可生成一幅信息完整的正射影像圖。

　　3.3通過電力送電線路平縱斷面測(cè)圖模塊生成線路平縱斷面圖和平縱斷面數(shù)據(jù)文件。

　　線路平縱斷面圖的中線和邊線可以通過拼接好的DEM自動(dòng)獲取，受DEM精度和網(wǎng)格步長(zhǎng)的影響，會(huì)與實(shí)際地形有出入（比如：漏掉網(wǎng)格步長(zhǎng)內(nèi)的地形），但獲取數(shù)據(jù)快捷方便，在對(duì)平縱斷面精度要求不高的情況下（比如：預(yù)排桿位）非常實(shí)用。另外也可以通過在立體像對(duì)中人工量測(cè)的方法，進(jìn)行平縱斷面圖中線和邊線的量取，這樣得到的結(jié)果會(huì)很精確，通過與工測(cè)方法得到的平縱斷面圖相比，高程誤差一般在0.5m左右，平面誤差也完全滿足精度要求，但其速度和精度受作業(yè)員的經(jīng)驗(yàn)、熟練程度等人為因素影響較大。

　　線路調(diào)繪信息，特別是交叉跨越信息通過手工添加，并在立體像對(duì)上量測(cè)必要的平縱斷面信息。

　　成果可以輸出為DXF格式的線路平縱斷面圖，也可以輸出平縱斷面數(shù)據(jù)文件，提供給線路電氣專業(yè)人員，利用線路電氣排位軟件進(jìn)行桿位布設(shè)。目前該系統(tǒng)可提供同東北電力設(shè)計(jì)院電氣布設(shè)程序的接口數(shù)據(jù)。

　　四.結(jié)論

　　飛燕遙感針對(duì)電力工程設(shè)計(jì)的專業(yè)需求，在全數(shù)字化攝影測(cè)量系統(tǒng)中增加了能夠適應(yīng)電力送電線路工程設(shè)計(jì)的功能。通過工程的實(shí)踐表明，該系統(tǒng)完全適合電力工程設(shè)計(jì)全過程的各種要求，取得了令人滿意的效果，但是在工作中也有一些對(duì)工程質(zhì)量影響較大，需要注意的因素：

　　1.航空照片的質(zhì)量要有保證，認(rèn)真驗(yàn)收，避免由于質(zhì)量問題給工程精度造成影響；

　　2.外業(yè)像控點(diǎn)的選取要清晰明了易于內(nèi)業(yè)判讀，標(biāo)記要詳細(xì)，注記要明確，加強(qiáng)校核避免位置錯(cuò)誤出現(xiàn)；

　　3.內(nèi)業(yè)過程中像控點(diǎn)轉(zhuǎn)刺、等視差曲線編輯、立體像對(duì)的量測(cè)是主要的人為控制因素，要認(rèn)真仔細(xì)，盡量減少人為誤差因素。

　　總之，全數(shù)字化攝影測(cè)量系統(tǒng)在電力工程中的應(yīng)用使傳統(tǒng)的測(cè)量工作手段有了巨大的進(jìn)步，使電力送電線路傳統(tǒng)的勘測(cè)設(shè)計(jì)模式有了實(shí)質(zhì)性的改變，較大的提高了工作效率，通過路徑的優(yōu)化節(jié)約了大量的工程投資。隨著全數(shù)字化攝影測(cè)量系統(tǒng)的不斷完善，該技術(shù)必將會(huì)在今后的工程項(xiàng)目中發(fā)揮更大的作用。

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