攝影測量系統(tǒng)在電力選線的應(yīng)用

發(fā)布日期：2018-05-21 00:00 瀏覽量：10538

　　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)字化攝影測量系統(tǒng)的成熟使攝影測量技術(shù)在電力勘測領(lǐng)域發(fā)揮了越來越重要的作用。

　　全數(shù)字化攝影測量系統(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。為便于測試VirtuoZoNT系統(tǒng)，并確?？杖用茼樌瓿?，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，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)格步長的影響，會(huì)與實(shí)際地形有出入（比如：漏掉網(wǎng)格步長內(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)字化攝影測量系統(tǒng)在電力工程中的應(yīng)用使傳統(tǒng)的測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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