天津市泰達(dá)工程設(shè)計(jì)有限公司 閻 喆 王鳳凱 天津市津典工程勘測有限公司 郭國平

采用二維平面圖進(jìn)行電力線路設(shè)計(jì)需進(jìn)行現(xiàn)場線路的踏勘工作，工作量大，而二維圖面反應(yīng)的信息量少，不夠精確。隨著近年三維實(shí)景測量技術(shù)的大力發(fā)展，此技術(shù)不斷的應(yīng)用到各行各業(yè)中，社會(huì)效益顯著。采用實(shí)景三維技術(shù)為電力線路設(shè)計(jì)工作者提供逼真三維實(shí)景模型，猶如身臨其境，使設(shè)計(jì)人員能夠更直觀、全面的對整條線路進(jìn)行更加準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)。傾斜攝影和激光雷達(dá)作為兩種最新的三維測量技術(shù)越來越受到電力行業(yè)的關(guān)注。簡述介紹兩種技術(shù)在電力線路測量中的應(yīng)用并進(jìn)行分析比較，以為電力線路設(shè)計(jì)提供最優(yōu)測量方案。

1 傾斜攝影技術(shù)特點(diǎn)與工作流程

近年來，傾斜攝影技術(shù)作為遙感與測繪領(lǐng)域中一項(xiàng)高新技術(shù)已得到了廣泛應(yīng)用。為給用戶提供符合人眼視覺的直觀視感，傾斜攝影技術(shù)在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，從垂直、傾斜多個(gè)角度采集帶有空間信息的多視真實(shí)影像，獲取更加全面的地物紋理細(xì)節(jié)。

真實(shí)性。數(shù)據(jù)真實(shí)的把地物的外觀、位置、高度等屬性反映出來，數(shù)據(jù)的沉浸感高，對人工建模仿真度低的缺陷進(jìn)行了彌補(bǔ)；高效性。通過多種飛行載體快速采集影像數(shù)據(jù)，完成全自動(dòng)化三維建模；性價(jià)比高。傾斜攝影提供的數(shù)據(jù)是可量測影像數(shù)據(jù)，帶有空間位置信息，能同時(shí)輸出多種數(shù)據(jù)成果，如DSM、DOM、TDOM、DLG等。

采用多旋翼無人機(jī)搭載傾斜攝影相機(jī)對桿塔進(jìn)行定點(diǎn)環(huán)繞拍攝，獲取桿塔多角度影像數(shù)據(jù)，保證無漏洞。對線路沿線路走向平行敷設(shè)航線，保證影像有效覆蓋?？罩腥菧y量采用ContextCapture Center軟件，把相機(jī)參數(shù)、POS數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)進(jìn)行多視角影像特征點(diǎn)密集匹配，并進(jìn)行自由網(wǎng)多視影像聯(lián)合約束平差解算，建立立體模型完成相對定向。立體模型在空間尺度可以適度自由變形。將測定的像片控制點(diǎn)成果，進(jìn)行轉(zhuǎn)制，對已有區(qū)域網(wǎng)模型進(jìn)行約束平差解算，將區(qū)域網(wǎng)納入到精確的大地坐標(biāo)系統(tǒng)中完成絕對定向。

2 傾斜攝影的技術(shù)優(yōu)勢及攝影弊端

應(yīng)用無人機(jī)傾斜攝影實(shí)景三維建模技術(shù)，融合傳統(tǒng)三維塔線模型，同平臺(tái)應(yīng)用分析，輔助設(shè)計(jì)單位完成電力選線、定線和詳設(shè)。傾斜攝影的技術(shù)優(yōu)勢如下。

采用傾斜攝影生產(chǎn)的三維模型，可準(zhǔn)確量測地物的坐標(biāo)、寬度、高度和面積等，快速統(tǒng)計(jì)輸電線路下的建筑物樓層數(shù)與實(shí)際面積，估算線路工程建設(shè)涉及的房屋拆遷量。如果輸電線路走廊通道內(nèi)有林木密集覆蓋的區(qū)域，可在真三維模型上直接判斷出林木種類與分布范圍，準(zhǔn)確量測出地表林木高度，通過優(yōu)化線路路徑有效避讓林木密集區(qū)。設(shè)計(jì)人員可在傾斜攝影模型上直觀地了解線路走廊通道內(nèi)的地形地貌細(xì)節(jié)特征，在進(jìn)行路徑選擇時(shí)，盡量避讓高山大嶺、重冰區(qū)、水網(wǎng)、崩塌、滑坡以及礦產(chǎn)采空區(qū)等險(xiǎn)惡地形與惡劣地質(zhì)區(qū)，以便線路的每基塔位不會(huì)出現(xiàn)因地形、地質(zhì)因素影響立不了桿塔的問題。輸電線路在與高速公路、鐵路、已建輸電線路等沿線的重要交叉跨越，可通過在真三維模型準(zhǔn)確測量被跨越物的坐標(biāo)、距離與高度信息，優(yōu)化線路跨越位置。采用裸眼測圖軟件可對傾斜模型地物、地形要素進(jìn)行矢量化，模型精度滿足1:500地形圖測圖精度。

傾斜攝影的技術(shù)弊端：由于飛行數(shù)據(jù)精度不夠，便容易造成桿、塔、電力線等細(xì)小物體模型精度、效果不佳，出現(xiàn)模型漏洞、線路缺失等情況。傾斜模型高程數(shù)據(jù)基于DSM，無法提取DEM，滿足不了提取斷面數(shù)據(jù)要求。特別需要指出的是，傾斜攝影采用的是被動(dòng)式方法進(jìn)行數(shù)據(jù)信息獲取，不具備穿透能力。模型只能表現(xiàn)裸露地物，隱蔽地區(qū)不能體現(xiàn)。

3 激光雷達(dá)技術(shù)

采用垂直起降固定翼無人機(jī)搭載激光雷達(dá)對輸電線路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，獲取輸電線路所有地物的三維數(shù)據(jù)。利用機(jī)載雷達(dá)內(nèi)置高清數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行影像數(shù)據(jù)獲取，經(jīng)后期處理得到具有彩色信息的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云密度大，精度高、對細(xì)小地物（桿、塔、線）可實(shí)現(xiàn)精細(xì)建模，層次感強(qiáng)，同時(shí)激光雷達(dá)采用多次回波技術(shù)、可穿透植被獲取地表高程數(shù)據(jù)。

激光雷達(dá)攝影弊端：點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大，對設(shè)計(jì)軟件要求高。數(shù)據(jù)以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)，沒有模型觀看不夠直觀。采用逆向建模技術(shù)利用激光雷達(dá)彩色點(diǎn)云進(jìn)行逆向建模獲取精修三模模型，可實(shí)現(xiàn)模型精細(xì)化、精度高、效果直觀、操作方便。