布然

摘要：由于受地區(qū)地勢、環(huán)境天氣等因素的影響，輸電線路工程在建設(shè)中對施工區(qū)域的各項數(shù)據(jù)進行測量時難度較大。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測繪技術(shù)也在不斷發(fā)展中，無人機攝影測量技術(shù)是一種新型的、先進的測繪技術(shù)，通過對無人機使用控制，對施工地區(qū)的地形地貌進行詳細的勘測、拍攝、記錄，得出工程建設(shè)中所需的數(shù)據(jù)信息，以便制定科學(xué)的施工計劃。本文通過分析無人機攝影測量技術(shù)的特點，和無人機攝影測量技術(shù)的概念和優(yōu)勢，分析探討無人機攝影測量技術(shù)在輸電線路設(shè)計中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無人機攝影測量;輸電線路;應(yīng)用

輸電線路工程在電力工程建設(shè)中是一項重要工作，設(shè)計科學(xué)合理的輸電線路可以有效的減少工程建設(shè)中的成本、縮短建設(shè)工期，輸電線路的設(shè)計的建設(shè)需要以大量的精確度數(shù)值、數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，所以需要對工程建設(shè)地區(qū)的地形地貌進行準確的勘察，得到精確的數(shù)據(jù)。因此，無人機攝影測量技術(shù)的應(yīng)用，不僅解決了特殊地形環(huán)境、特別氣候天氣下輸電線路工程中的測繪難題，且提高了輸電線路工程建設(shè)計劃的科學(xué)嚴謹性。

1無人機航測系統(tǒng)

無人機航測系統(tǒng)主要由無人機飛行平臺、飛行控制系統(tǒng)、影像獲取設(shè)備、通信設(shè)備、遙控設(shè)

備和地面信息接收與處理設(shè)備組成。其中，飛行控制系統(tǒng)主要包括： 穩(wěn)定飛行姿態(tài)的垂直陀螺，獲取飛行平臺位置信息的GPS 接收天線以及控制飛機自主飛行的微處理器。地面配套設(shè)備主要包括： 實時影像的接收與顯示的數(shù)據(jù)接收終端，數(shù)碼相機獲取的地面高清影像的數(shù)據(jù)處理終端以及控制飛機起降、飛行和拍攝的遙控設(shè)備。

2無人機航測技術(shù)特點

無人機航測技術(shù)，以獲取高分辨率數(shù)字影像為應(yīng)用目標，以自動駕駛飛機為飛行平臺，以高分辨率數(shù)碼相機為傳感器，通過3S 技術(shù)在系統(tǒng)中集成應(yīng)用，最終獲取小面積、真彩色、大比例尺、現(xiàn)勢性強的航測遙感數(shù)據(jù)。其技術(shù)特點主要有如下：

（ 1） 無人機數(shù)據(jù)處理流程與傳統(tǒng)航測相比，具有以下特點： ①采用非量測數(shù)碼相機，鏡頭畸變較傳統(tǒng)航攝儀大; ②低空寬視角，因視點變化的原因，影像四周地物幾何變形大，特征匹配難度大，有效匹配率低;③低空、寬像幅且高重疊度，影像數(shù)據(jù)量大; ④雖采取了一定防范措施，但仍免不了出現(xiàn)大的旋偏角，常有超出± 15°規(guī)范要求的情況。

（ 2） 升降靈活，環(huán)境要求低，野外作業(yè)方便。目前國內(nèi)使用的超輕型飛機中均不必使用專門的機場和跑道，在100 m ～ 200 m長的周圍較空曠的公路或硬草地即可起降。

（ 3） 一般作業(yè)區(qū)域航高低于1 000 m，屬于低空、超低空，除機場附近、邊境附近等特殊區(qū)域外，可避免辦理空域申請，機動性強，受約束少，作業(yè)簡便，可在云層下實施航拍，快速獲取高分辨率數(shù)碼影像。

（ 4） 安全可靠，無人駕駛自動飛行，多項控制措施保障系統(tǒng)安全，具備滑翔能力和彈射、傘降保護功能。

（ 5） 地域適應(yīng)性強。對于丘陵及山地，無人機具有相當大的優(yōu)勢，受云霧干擾影響較小，隨氣候變化可及時調(diào)整飛行方案，避免因氣候變化的影響帶來的不必要損失。

3無人機航測技術(shù)在輸電線路設(shè)計中的應(yīng)用

3.1路徑優(yōu)化設(shè)計

通過無人機獲取原始數(shù)據(jù)可以得到高精度的DOM 和DSM， 導(dǎo)入道亨輸電線路三維選線及設(shè)計平臺， 利用三維仿真技術(shù)實現(xiàn)輸電線路的三維可視化設(shè)計， 采用最優(yōu)方案避開沿線障礙物，準確模擬線路在不同氣象條件下的真實情況， 選線成果直接生成線路走廊的三維電子沙盤。同時在進行前期選線時， 可新建不同選線方案，每個方案下創(chuàng)建不同的路徑版本。通過對比，選擇最優(yōu)路徑。

3.2優(yōu)化排位設(shè)計

運用道亨輸電線路三維選線及設(shè)計平臺， 通過手工排位、智能排位， 有效提高設(shè)計工作效率， 利用三維仿真技術(shù)的立體顯示， 可直觀地觀察設(shè)計電力線與周圍障礙物在空間上的關(guān)系， 如交叉線路在空間上的距離、設(shè)計電力線路與線下走廊范圍內(nèi)經(jīng)濟作物的凈空等， 并調(diào)整桿塔位置及桿塔高度。線路設(shè)計完成后可得到與實際情況基本一致的三維效果展示圖， 通過查看不同對象線路設(shè)計的基本信息， 同時為方便施工和查看， 可將三維圖形轉(zhuǎn)換為二維的CAD 文件， 通過此種方式與目前實際的設(shè)計手段接軌， 實現(xiàn)二維、三維的自由轉(zhuǎn)換。通過二維文件與三維文件的交互關(guān)系， 實現(xiàn)兩者的同步修改。

3.3地物信息解譯

1） 沿線地物信息統(tǒng)計。通過高清圖像解譯，統(tǒng)計獲取沿線跨越物信息。

2） 估算耕地占用、房屋拆遷數(shù)量及賠償費用。耕地占用、房屋拆遷賠償在輸電線路建設(shè)成本中占有一部分比例， 根據(jù)外業(yè)調(diào)繪， 形成高分辨率的三維真實景觀圖， 可清晰地查看設(shè)計線路走廊房屋狀況，包括耕地面積、房屋建筑結(jié)構(gòu)、層數(shù)及占地面積，根據(jù)這些細節(jié)可有準備地計算需拆遷房屋數(shù)量， 估算賠償費用， 使輸電線路建設(shè)成本預(yù)算更科學(xué)。

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（作者單位：北京恒華偉業(yè)科技股份有限公司）