徐 輝，程正逢，胡吉倫，陳 功

(中南電力設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430071)

輸電線路工程綜合數(shù)字勘測平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

徐 輝，程正逢，胡吉倫，陳 功

(中南電力設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430071)

本文介紹了中南電力設(shè)計(jì)院有限公司輸電線路工程綜合數(shù)字勘測平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，對平臺(tái)建設(shè)的背景和實(shí)現(xiàn)的意義進(jìn)行了闡述，詳細(xì)介紹了平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的功能，同時(shí)對平臺(tái)在輸電線路工程中的應(yīng)用情況進(jìn)行了介紹，提出了勘測平臺(tái)后期改進(jìn)的方向，為輸電線路工程數(shù)字化勘測提供了有益的參考。

輸電線路；立體匹配片； 數(shù)字勘測；優(yōu)化選線。

1 平臺(tái)建設(shè)的背景

在輸電線路工程勘測設(shè)計(jì)階段，勘測專業(yè)主要包括測量、巖土工程、水文氣象專業(yè)，常規(guī)的勘測作業(yè)模式為勘測各專業(yè)分別為設(shè)計(jì)專業(yè)提供基礎(chǔ)勘測數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的勘測專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件往往只考慮到少量的數(shù)據(jù)，僅僅滿足單一的勘測數(shù)據(jù)處理的需求，生產(chǎn)的勘測數(shù)據(jù)格式多樣，接口也不一致，數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，不以項(xiàng)目為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，不利于勘測數(shù)據(jù)共享和數(shù)字化移交，而且各專業(yè)專題圖、專題報(bào)告生成自動(dòng)化程度低，耗費(fèi)大量的人力，常常不能滿足輸電線路工程勘測設(shè)計(jì)的工期要求，這種傳統(tǒng)的輸電線路工程勘測數(shù)據(jù)處理模式已不能滿足數(shù)字化設(shè)計(jì)要求，其核心問題就是輸電線路工程勘測數(shù)據(jù)沒有一個(gè)統(tǒng)一管理的平臺(tái)，勘測數(shù)據(jù)分專業(yè)進(jìn)行管理，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的勘測數(shù)據(jù)數(shù)字化移交工具, 因此建立輸電線路工程綜合數(shù)字勘測平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對輸電線路工程勘測各階段、各專業(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

隨著勘測技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的信息化技術(shù)，采用新的數(shù)據(jù)處理模式來改變傳統(tǒng)電力工程勘測作業(yè)方法成為了可能。工程勘測新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用日趨成熟，從事工程勘測的企業(yè)必須不斷利用先進(jìn)的勘測技術(shù)武裝自己，不斷提高勘測生產(chǎn)力，才能適應(yīng)市場競爭的要求，衛(wèi)星遙感測量技術(shù)(RS)、數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)(DPS)、二三維GIS技術(shù)的發(fā)展和工程應(yīng)用不再僅僅局限于測量專業(yè)，同樣適用于巖土、水文氣象專業(yè)的應(yīng)用需求，而先進(jìn)的信息化技術(shù)為這種共享需求提供了最好的解決方案。綜合利用航空攝影、衛(wèi)星遙感等測量技術(shù)手段獲取多源地理信息數(shù)據(jù)，對電力工程勘測各階段各專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以有效地減少外業(yè)工作量，提高作業(yè)效率，降低作業(yè)成本以及作業(yè)人員的外業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，有效地改善當(dāng)前輸電線路勘測作業(yè)流程，為輸電線路設(shè)計(jì)提供更加全面的勘測數(shù)據(jù)支撐。

2 勘測平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)

建立輸電線路工程綜合數(shù)字勘測平臺(tái)的意義在于結(jié)合我公司輸電線路工程勘測設(shè)計(jì)作業(yè)實(shí)際，為輸電線路勘測各專業(yè)數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)、存儲(chǔ)提供統(tǒng)一的作業(yè)平臺(tái)，有效地實(shí)現(xiàn)勘測各專業(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)勘測各專業(yè)、各階段數(shù)據(jù)的高效共享、成果展示，利用測量專業(yè)立體影像模型，創(chuàng)造大范圍真立體路徑優(yōu)化場景，為設(shè)計(jì)專業(yè)提供更加全面的精細(xì)化設(shè)計(jì)平臺(tái)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)向設(shè)計(jì)專業(yè)和我公司其他管理系統(tǒng)(如我公司的勘測設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)、數(shù)字檔案館)的數(shù)字化移交，基于上述目標(biāo)，勘測平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)大致包括以下五方面。

2.1 輸電線路勘測數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理

以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，建立輸電線路工程勘測原始數(shù)據(jù)、勘測成果數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)和統(tǒng)一管理的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)以輸電線路工程項(xiàng)目為單元的勘測數(shù)據(jù)管理模式，形成輸電線路工程勘測數(shù)據(jù)中心，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理、展示、數(shù)字化移交提供完備的數(shù)據(jù)支撐，避免各專業(yè)間的數(shù)據(jù)信息孤島，實(shí)現(xiàn)工程勘測數(shù)據(jù)的共享和充分利用。

在輸電線路數(shù)字綜合勘測平臺(tái)中，將輸電線路勘測設(shè)計(jì)所需要的基礎(chǔ)地理信息和勘測各專業(yè)數(shù)據(jù)以“對象”形式管理，將提高專題資料生成的自動(dòng)化程度，特別是出現(xiàn)線路改線以及標(biāo)段重新劃分的情況時(shí)，可以很快地對各專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新整理，從而提高勘測數(shù)據(jù)處理效率。

2.2 勘測專業(yè)數(shù)據(jù)處理

在輸電線路工程中，測量專業(yè)數(shù)據(jù)處理要實(shí)現(xiàn)對各種測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理、矢量數(shù)據(jù)采集等功能，針對多源遙感數(shù)據(jù)(航空攝影影像、衛(wèi)星遙感影像、無人機(jī)攝影測量影像)以及測繪基礎(chǔ)成果進(jìn)行處理，獲得需要的測量成果數(shù)據(jù)。利用測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建三維立體模型場景或二維場景，為勘測各專業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集提供作業(yè)平臺(tái)。同時(shí)提供測量專業(yè)地物標(biāo)繪符號庫，供測量專業(yè)進(jìn)行矢量采集。

在測量專業(yè)提供的三維或二維作業(yè)平臺(tái)上，進(jìn)行巖土專業(yè)數(shù)據(jù)采集。根據(jù)外業(yè)調(diào)繪情況及資料搜集情況，輸入線路范圍內(nèi)的區(qū)域地質(zhì)資料，如地震地質(zhì)、礦產(chǎn)開采分布、不良地質(zhì)作用分布、特殊土的分布范圍、大致的地層分布以及地下水的埋藏條件等。軟件實(shí)現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的輸入、符號化顯示及入庫管理。

對于水文氣象專業(yè)來說，平臺(tái)要能建立水文圖層和氣象圖層，在水文圖層標(biāo)注各水文對象，如河流、水庫、湖泊、堤防、規(guī)劃河流、規(guī)劃水庫、規(guī)劃堤防、河灘地、主河槽、水文站 、內(nèi)澇區(qū)、大壩等，水文對象統(tǒng)一存放于水文對象中；在氣象圖層標(biāo)注各氣象對象，如峽谷微氣象區(qū)、河谷微氣象區(qū)、高山微氣象區(qū)、啞口微氣象區(qū)、水汽增大微氣象區(qū)、地形抬升微氣象區(qū)、氣象站等，氣象對象統(tǒng)一存放于氣象對象中。

2.3 三維真立體模型場景下的路徑優(yōu)化

本平臺(tái)需要在支持傳統(tǒng)的二維場景路徑優(yōu)化的基礎(chǔ)上，快速創(chuàng)建選線的立體場景，創(chuàng)建可量測、大場景的立體環(huán)境，為勘測設(shè)計(jì)人員提供真三維立體模型場景下的路徑優(yōu)化。其主要思路是利用正射影像和DEM，根據(jù)攝影測量的共線方程和計(jì)算機(jī)視覺原理，生成高精度超大場景立體配對片模型，利用立體匹配片技術(shù)與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)將電力線路勘測設(shè)計(jì)從單立體片時(shí)代帶入大條帶大場景立體影像時(shí)代，實(shí)現(xiàn)輸電線路選線、量測、排位的結(jié)合，通過線路數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)的方式，使選線成果能快速運(yùn)用到平斷面量測過程中，量測的結(jié)果實(shí)時(shí)反饋到選線平臺(tái)上，以達(dá)到方案改變和量測的交互，做到“線中有位”，實(shí)現(xiàn)路徑方案的快速優(yōu)化。

2.4 三維成果展示

對已有的輸電線路工程勘測各專業(yè)成果在三維GIS平臺(tái)上進(jìn)行展示，提供在三維場景中對成果查詢、檢索功能，實(shí)現(xiàn)所見即所得的三維效果。輸電線路路徑優(yōu)化完成后，在三維大場景中可以根據(jù)輸入的電力線弧錘K值和桿塔模型，展示輸電線路工程勘測和路徑優(yōu)化成果，用戶可根據(jù)線路路徑進(jìn)行三維漫游，從而對線路走廊的合理性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合評價(jià)，為輸電線路設(shè)計(jì)成果的評審提供科學(xué)依據(jù)。

2.5 勘測成果數(shù)字化移交

勘測成果數(shù)字化移交的目的是向輸電線路設(shè)計(jì)專業(yè)提供數(shù)字化勘測成果，為輸電線路數(shù)字化設(shè)計(jì)服務(wù)?？睖y成果的數(shù)字化移交是利用攝影測量與遙感技術(shù)、三維可視化技術(shù)和信息集成技術(shù)，結(jié)合地理信息和工程信息，以數(shù)字化的形式，整合輸電線路走廊的地形地貌信息和勘測各專業(yè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對輸電線路工程勘測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一綜合管理。

3 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 總體架構(gòu)

平臺(tái)的整體架構(gòu)采用C/S和B/S相結(jié)合的方式。服務(wù)器端基于Oracle數(shù)據(jù)庫使用JAVA語言開發(fā)，客戶端使用C#語言在VS2010中開發(fā)，各專業(yè)計(jì)算軟件和立體影像數(shù)據(jù)顯示處理使用C++語言在VS2010中開發(fā)。

系統(tǒng)的建設(shè)充分依賴于電力勘測設(shè)計(jì)技術(shù)、遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、三維可視化技術(shù)和IT技術(shù)等。其中三維可視化技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)是系統(tǒng)的基本技術(shù)保證，利用海量數(shù)據(jù)技術(shù)和軟件框架搭建方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)和系統(tǒng)建設(shè)。平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)緊密圍繞輸電數(shù)字化勘測、各專業(yè)一體化和數(shù)據(jù)資源管理三大業(yè)務(wù)應(yīng)用，遵循可擴(kuò)展性的原則，根據(jù)實(shí)際情況深入進(jìn)行需求調(diào)研、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和平臺(tái)開發(fā)，建立軟硬件系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的目的在于，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，體現(xiàn)勘測各專業(yè)數(shù)據(jù)的集成式統(tǒng)一管理，為各專業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的搭載平臺(tái)，逐步實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的業(yè)務(wù)處理功能，形成勘測各專業(yè)的數(shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)輸電線路工程中勘測各專業(yè)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)高效共享、移交。軟件以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，通過工程管理模塊與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，分專業(yè)實(shí)現(xiàn)勘測數(shù)據(jù)的展示、處理等功能，各專業(yè)數(shù)據(jù)處理功能的實(shí)現(xiàn)是基于統(tǒng)一的輸電線路工程勘測數(shù)據(jù)。軟件實(shí)現(xiàn)的總體結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 軟件總體結(jié)構(gòu)圖

3.2 數(shù)據(jù)流程

在軟件設(shè)計(jì)過程中，對工程數(shù)據(jù)流程進(jìn)行梳理，以輸電線路工程項(xiàng)目為管理單位，對勘測各專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，將平臺(tái)功能按專業(yè)進(jìn)行劃分，同時(shí)對各專業(yè)的公共功能進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，形成各專業(yè)真正的數(shù)據(jù)處理中心，平臺(tái)的數(shù)據(jù)流程見圖2。

3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

勘測平臺(tái)與GIS相結(jié)合，需要存儲(chǔ)大量與地理位置相關(guān)的空間數(shù)據(jù)和圖層信息，所要存取的數(shù)據(jù)量相當(dāng)龐大，需要保證數(shù)據(jù)庫能夠?qū)Υ笕萘繑?shù)據(jù)提供足夠的技術(shù)支持，特別在涉及到多用戶數(shù)據(jù)編輯時(shí)，要求數(shù)據(jù)庫對多用戶支持性能較好。平臺(tái)本身是對輸電線路勘測多個(gè)專業(yè)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行整合，數(shù)據(jù)表數(shù)量多，表之間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)復(fù)雜，需要數(shù)據(jù)庫對表之間的關(guān)系有一個(gè)系統(tǒng)的管理，需要較高的關(guān)系管理能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性，所以勘測平臺(tái)采用Oracle數(shù)據(jù)庫作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫?，F(xiàn)有輸電線路工程數(shù)組組織方式見圖3。

圖2 軟件數(shù)據(jù)流程圖

圖3 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組織方式

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)充分考慮各專業(yè)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，圖4為工程管理相關(guān)數(shù)據(jù)庫表邏輯設(shè)計(jì)圖。

圖4 工程管理相關(guān)數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)圖

3.4 功能實(shí)現(xiàn)

勘測平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的功能包括工程數(shù)據(jù)管理、測繪專業(yè)功能、巖土專業(yè)功能、水文氣象專業(yè)功能及勘測資料綜合功能，見圖5。

圖5 勘測平臺(tái)模塊劃分及功能

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的主要功能描述如下：

(1)能夠進(jìn)行測量專業(yè)數(shù)據(jù)處理，包括遙感影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)測繪成果以及外業(yè)采集的測量數(shù)據(jù)，可以處理攝影測量與衛(wèi)星遙感立體影像，生成立體測圖模型，處理外業(yè)數(shù)據(jù)并生成平斷面圖、塔基斷面圖等專題圖。

(2)能夠進(jìn)行巖土專業(yè)數(shù)據(jù)處理，對象標(biāo)注，生成桿塔一覽表，剖面圖。

(3)能夠進(jìn)行水文氣象專業(yè)數(shù)據(jù)處理，標(biāo)注水文氣象對象，能夠生成水文斷面。

(4)能夠進(jìn)行二維和三維環(huán)境下的輸電線路輔助路徑優(yōu)化。

(5)能夠?qū)旊娋€路工程勘測多專業(yè)數(shù)據(jù)以項(xiàng)目為單位進(jìn)行管理以及勘測資料自動(dòng)歸檔。

(6)對輸電線路勘測數(shù)據(jù)進(jìn)行三維顯示與漫游。

(7)軟件采用先進(jìn)的Oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)行空間數(shù)據(jù)管理，采用C/S架構(gòu)進(jìn)行開發(fā)，在單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)支持和離線狀態(tài)下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了完善的內(nèi)部和外部接口。

勘測平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的功能界面示例見圖6、圖7。

圖6 勘測平臺(tái)軟件啟動(dòng)界面

圖7 勘測資料綜合模塊的輔助優(yōu)化模塊界面

4 平臺(tái)功能特點(diǎn)

勘測平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了輸電線路工程勘測數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)全過程中的綜合應(yīng)用，各專業(yè)在各個(gè)設(shè)計(jì)階段采集的勘測原始數(shù)據(jù)、成果進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了輸電線路工程勘測數(shù)據(jù)的“一次輸入、全程使用”，提高了勘測數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值和效率。同時(shí)依據(jù)平臺(tái)的建設(shè)，制訂了輸電線路工程勘測設(shè)計(jì)階段測量、巖土、水文氣象專業(yè)集成數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，定義了完整的勘測數(shù)據(jù)關(guān)系表，首次實(shí)現(xiàn)了勘測各專業(yè)專題圖表自動(dòng)化輸出，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了輸電線路工程勘測數(shù)據(jù)整體數(shù)字化移交。

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的專業(yè)功能具有如下特點(diǎn)：

(1)對于測量專業(yè)，平臺(tái)滿足多種數(shù)據(jù)源的引入和處理，實(shí)現(xiàn)了對多源測量數(shù)據(jù)的全面支持，提高了軟件在工程中應(yīng)用的通用性。實(shí)現(xiàn)了基于航空攝影測量與衛(wèi)星遙感影像的真三維立體環(huán)境下輸電線路勘測對象定制和標(biāo)注，根據(jù)規(guī)范要求，平臺(tái)定制了相應(yīng)的測量專業(yè)、巖土專業(yè)、水文氣象專業(yè)對象，同時(shí)可根據(jù)需要定制和標(biāo)注勘測對象。

(2)數(shù)字勘測平臺(tái)專門開發(fā)針對輸電線路工程的大范圍輔助路徑優(yōu)化功能，基于大范圍正射影像圖和數(shù)字高程模型生成立體大場景選線模型，利用人造立體視覺原理，用戶通過使用立體眼鏡和三維鼠標(biāo)對地物、地形進(jìn)行精確的立體采集和立體量測，完成輸電線路路徑的三維精細(xì)化設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并輸出線路路徑成果與其它模塊交互工作。

(3)對于巖土專業(yè)，通過前期輸入各項(xiàng)巖土資料，為進(jìn)行路徑選擇以及塔位設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)提供巖土參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了輸電線路勘測前期交互式地質(zhì)對象定制及標(biāo)注；在前期輸入各種設(shè)計(jì)所需要的巖土信息，如斷裂帶、采礦區(qū)、不良地質(zhì)帶、區(qū)域地質(zhì)信息等，并進(jìn)行規(guī)范性標(biāo)注，同時(shí)提供數(shù)據(jù)接口，為后期設(shè)計(jì)專業(yè)進(jìn)行選線以及定位時(shí)可及時(shí)實(shí)現(xiàn)信息提取。這避免了在復(fù)雜地區(qū)條件下進(jìn)行路徑以及塔位選擇時(shí)現(xiàn)場作業(yè)的來回反復(fù)，大大提高了工作效率。平臺(tái)還實(shí)現(xiàn)了超高壓、特高壓輸電線路勘測自動(dòng)一體化圖表生成系統(tǒng)，可以滿足低壓、超高壓以及特高壓輸電線路勘測成果的整理，為勘測報(bào)告提供所需要的一切表格、參數(shù)以及地質(zhì)柱狀圖等，并可為相關(guān)專業(yè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)查詢。

(4)對于水文氣象專業(yè)，通過指定水位，軟件自動(dòng)生成淹沒區(qū)范圍、淹沒水體體積和淹沒水面面積，自動(dòng)繪制水位面積曲線及水位容積曲線，并可以將曲線保存?？捎煽睖y平臺(tái)三維地形數(shù)據(jù)計(jì)算得到某水位相應(yīng)的水面面積和水體體積，比人工量算的方法節(jié)省了很多工作量，而且比人工量算方法更加準(zhǔn)確。同時(shí)可根據(jù)指定的桿塔號生成線路冰區(qū)、風(fēng)區(qū)標(biāo)注，統(tǒng)計(jì)查詢得到冰區(qū)條件一覽表及風(fēng)區(qū)條件一覽表，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的冰區(qū)和風(fēng)區(qū)。

5 工程應(yīng)用

勘測平臺(tái)已在我公司的雅安—武漢特高壓輸電線路工程、金沙江中游電站送電廣西±500 kV輸電線路工程、埃塞俄比亞500 kV輸電線路工程、厄瓜多爾500 kV輸電線路工程等輸電線路工程中進(jìn)行了使用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，通過采用勘測平臺(tái)進(jìn)行輸電線路路徑優(yōu)化、勘測數(shù)據(jù)精細(xì)化采集，減少了施工圖設(shè)計(jì)階段勘測作業(yè)和數(shù)據(jù)處理工作量，大大節(jié)約了工程成本。軟件為勘測各專業(yè)提供了完善的數(shù)據(jù)處理功能，經(jīng)過與傳統(tǒng)勘測數(shù)據(jù)處理模式進(jìn)行對比，平臺(tái)較好地實(shí)現(xiàn)了工程勘測數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、勘測數(shù)據(jù)數(shù)字化移交、真立體環(huán)境下的輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)、各專業(yè)專題圖功能，提高了特高壓輸電線路終勘中的勘測數(shù)據(jù)處理效率，通過勘測平臺(tái)處理生成的各種數(shù)據(jù)模型滿足特高壓輸電線路勘測規(guī)范要求。下面以某1000 kV交流特高壓輸電線路工程施工圖勘測中的應(yīng)用情況進(jìn)行簡要介紹。

該線路總長度為56 km，其中2×10 km(重冰區(qū))按2個(gè)單回路架設(shè)，其余36 km按同塔雙回路架設(shè)。線路所經(jīng)地段主要為高山大嶺，沿線地形起伏較大。高程在200～1350 m，相對高差300～600 m，測區(qū)沿線樹林密集，荊棘叢生，植被以松樹、杉樹、灌木為主，少量毛竹。

根據(jù)DMC航攝相機(jī)拍攝的航空影像制作了五條航帶共97個(gè)立體像對，并生成影像分辨率為0.3 m的全線正射影像和數(shù)字地面模型，在立體模型上載入了三個(gè)專業(yè)的勘測數(shù)據(jù)，并可根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行平斷面圖的采集，見圖8、圖9。

圖8 全線終勘成果顯示在影像圖上

圖9 部分線路的終勘平斷面圖

通過地面高程模型實(shí)時(shí)采集斷面，杜絕了因高差過大、檔距過大、鐵塔負(fù)荷超載，局部地段陡峭不能立塔等因素導(dǎo)致路徑難以成立的影響。大范圍進(jìn)行路徑優(yōu)化后，全面綜合考慮了錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，減少了不確定因素的干擾，提高了路徑成立的可信度。

工程數(shù)據(jù)加載到平臺(tái)后，平臺(tái)運(yùn)行性能良好，在施工圖勘測過程中，利用數(shù)據(jù)庫對各專業(yè)各階段的輸電線路工程勘測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，促進(jìn)了各專業(yè)勘測數(shù)據(jù)共享和高效利用，為輸電線路工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)提供了全面可靠的勘測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。圖10為避開大型采礦區(qū)的情況。

圖10 輔助路徑優(yōu)化中避開大型采礦區(qū)

在該工程中采用勘測平臺(tái)進(jìn)行勘測數(shù)據(jù)處理，整理成品資料，有效地提高了勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，根據(jù)完成的勘測卷冊資料與傳統(tǒng)的資料整理進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，利用本平臺(tái)的自動(dòng)專題圖輸出和強(qiáng)大的專業(yè)數(shù)據(jù)分析功能進(jìn)行勘測成品資料整理具有十分明顯的優(yōu)勢，大大提高了勘測專業(yè)成品資料整理的效率，以50 km的特高壓輸電線路工程勘測資料整理工作量進(jìn)行估算(單位：人天)，資料整理效率的對比情況見圖11，處理效率得到了成倍提升。

圖11 新舊模式數(shù)據(jù)處理效率比較

6 結(jié)語

我公司輸電線路工程綜合數(shù)字勘測平臺(tái)的建立將大大提高輸電線路工程勘測中各專業(yè)、各階段數(shù)據(jù)的耦合度，真正將輸電線路工程勘測作為一個(gè)整體進(jìn)行管理，可以實(shí)現(xiàn)對勘測數(shù)據(jù)的高效利用，為輸電線路設(shè)計(jì)提供更加全面的數(shù)據(jù)支持，利用平臺(tái)可基于全面的勘測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位路徑優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)與地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和諧發(fā)展，更好地為我國的綠色電網(wǎng)、智能電網(wǎng)建設(shè)服務(wù)。

由于平臺(tái)實(shí)現(xiàn)采用C/S與B/S相結(jié)合的模式實(shí)現(xiàn)，需要依賴于服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，雖然目前設(shè)計(jì)了平臺(tái)離線作業(yè)模式，但如何處理好離線應(yīng)用與在線應(yīng)用的數(shù)據(jù)沖突問題，是平臺(tái)今后要解決的問題。

[1] 張祖勛，等．三維可視化工程設(shè)計(jì)的研究[J]．武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版)，2002，27(4)．

[2] 張劍清，等．?dāng)z影測量學(xué)[M]．武漢：武漢大學(xué)出版社，2003．

[3] 張祖勛，張劍清．?dāng)?shù)字?jǐn)z影測量學(xué)[M]．武漢：武漢測繪科技大學(xué)出版社，1996．

[4] 陸小藝，徐祖艦，李小明．三維GIS在電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)運(yùn)行過程中的應(yīng)用研究[J]．紅水河，2009，14(2)．

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[6] 高首都，李珂．遙感三維可視化技術(shù)在輸電線路選線中的應(yīng)用[J]．地理空間信息，2010，8(5)．

[7] 湯堅(jiān)．大場景立體匹配片技術(shù)在輸電線路路徑優(yōu)化中的研究[J]．電力勘測設(shè)計(jì)，2011，(4)．

Design and Realization of Integrated Digital Survey Platform in Transmission Line Project

XU Hui, CHENG Zheng-feng, HU Ji-lun, CHEN Gong
(Central Southern China Electric Power Design Institute, Wuhan 430071, China)

This paper discussed the develop procedure of CSEPDI transmission line Digital Survey Platform.This paper introduced the background and the benefits of the platform construction, detailed the realized functions of the platform.At the same time this paper introduced the platform applications in transmission line projects and proposed the problems needed to be focused.This paper provided the beneficial reference for the transmission line engineering survey data management.

transmission line; stereo-mate photo; digital survey; optimization route selection.

P2·TP39

B

1671-9913(2017)03-0014-07

2016-03-24

徐輝(1979- )，男，湖北仙桃人，高級工程師，從事電力工程測量工作。