攝影測量系統在電力選線(xiàn)的應用

　　一.引言

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展和全球衛星定位系統的應用，航空攝影測量技術(shù)也有了前所未有的發(fā)展和進(jìn)步。全數字化攝影測量系統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(lái)越重要的作用。

　　全數字化攝影測量系統在電力送電線(xiàn)路工程建設中不僅可縮短工程周期、優(yōu)化線(xiàn)路路徑，而且大量地節約了建設投資。下面對內業(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(zhuān)業(yè)的航空攝影公司來(lái)承擔，經(jīng)過(guò)驗收可以獲得較好的原始像片資料，包括底片（反轉片）和兩套印好的像片。

　　2.2像控點(diǎn)布設和測量

　　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，盡量成對布設，選取細小標志并易于判讀。為便于測試VirtuoZoNT系統，并確?？杖用茼樌瓿?，采用同一個(gè)航帶中每隔一個(gè)像對布設一對像控點(diǎn)的布設方案，增加了校核條件（在實(shí)際生產(chǎn)中可以減少像控點(diǎn)的數量）。為便于今后利用RTK-GPS進(jìn)行桿塔放樣，在線(xiàn)路每個(gè)轉角點(diǎn)布點(diǎn)，并做固定標志，每10Km左右將一個(gè)像控點(diǎn)做成固定標志，以便保障RT-GPS的基準站設置。

　　利用5臺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)采用重復參考站傳遞的主導線(xiàn)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)像片調繪

　　像片調繪主要包括交叉跨越、道路、房屋、河流等，注記類(lèi)型、高度、桿型、走向、名稱(chēng)等主要信息，35Kv及以上交叉跨越線(xiàn)路用儀器實(shí)際測量高度。

　　三.內業(yè)流程和方法

　　3.1航空像片的掃描數字化

　　對航片進(jìn)行精密掃描，分辨率為25μ，掃描后每張像片的數據量約為80M左右，并用光盤(pán)保存數據。該項工作可委托擁有專(zhuān)業(yè)航片掃描儀的單位完成。

　　3.2利用VirtuoZoNT系統進(jìn)行數據處理及線(xiàn)路選線(xiàn)

　　流程中內定向的精度和速度受航測相機的框標參數和框標精度的影響較大，由于這次航飛所用相機較老，框標精度不好，給內定向工作帶來(lái)了一些不便，通過(guò)人工調節得到校正。

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

　　轉刺像控點(diǎn)對于區域網(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的像控點(diǎn)。平差后經(jīng)過(guò)PATB的粗差檢測，可以將超。

　　出指定限差范圍的點(diǎn)標識出來(lái)，通過(guò)對點(diǎn)位的調整或刪除來(lái)保證平差的精度。經(jīng)過(guò)比較發(fā)現被挑出的點(diǎn)均為一些標志模糊的加密點(diǎn)和位置有疑問(wèn)的像控點(diǎn)，對加密點(diǎn)可以刪除，對像控點(diǎn)進(jìn)行確認和校正，誤差較大的像控點(diǎn)應當刪除以免影響平差精度。

　　由于航飛時(shí)飛機會(huì )發(fā)生傾斜，所以核線(xiàn)重采樣后的立體像對在視覺(jué)上也會(huì )發(fā)生傾斜，為了消除這種傾斜影響，系統設置了兩種核線(xiàn)采樣方式，即非水平核線(xiàn)和水平核線(xiàn)，水平核線(xiàn)的采樣方式會(huì )消除影像傾斜現象。在同一航帶分別用兩種核線(xiàn)采樣后，利用幾個(gè)未參加平差并已知三維坐標的線(xiàn)路轉角點(diǎn)進(jìn)行模型坐標量測比較，結果用非水平核線(xiàn)采樣后的坐標成果更加準確。

　　核線(xiàn)采樣后需要進(jìn)行視差曲線(xiàn)的編輯，除了樹(shù)木和房屋的曲線(xiàn)需要修改外，其他的地區視差曲線(xiàn)較好，可對線(xiàn)路走向內的視差曲線(xiàn)進(jìn)行重點(diǎn)編輯，這是影響數字地形模型(DEM)精度的重要因素。編輯工作完成后即可進(jìn)行DEM、等高線(xiàn)和正射影像的自動(dòng)生成和拼接。核線(xiàn)采樣生成后，即可進(jìn)行線(xiàn)路路徑的選線(xiàn)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(xiàn)信息，并打開(kāi)立體像對，配合正射影像在立體環(huán)境下更好的確定線(xiàn)路路徑，同時(shí)轉繪調繪信息，轉角點(diǎn)確定后的三維坐標也是在這里提取。所有調繪信息、線(xiàn)路路徑和其他標注信息會(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上進(jìn)行，如果在二維矢量圖上改動(dòng)可能會(huì )造成系統故障和死機。通過(guò)將正射影像、等高線(xiàn)、調繪信息和選定的線(xiàn)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(guò)電力送電線(xiàn)路平縱斷面測圖模塊生成線(xiàn)路平縱斷面圖和平縱斷面數據文件。

　　線(xiàn)路平縱斷面圖的中線(xiàn)和邊線(xiàn)可以通過(guò)拼接好的DEM自動(dòng)獲取，受DEM精度和網(wǎng)格步長(cháng)的影響，會(huì )與實(shí)際地形有出入（比如：漏掉網(wǎng)格步長(cháng)內的地形），但獲取數據快捷方便，在對平縱斷面精度要求不高的情況下（比如：預排桿位）非常實(shí)用。另外也可以通過(guò)在立體像對中人工量測的方法，進(jìn)行平縱斷面圖中線(xiàn)和邊線(xiàn)的量取，這樣得到的結果會(huì )很精確，通過(guò)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(mǎn)足精度要求，但其速度和精度受作業(yè)員的經(jīng)驗、熟練程度等人為因素影響較大。

　　線(xiàn)路調繪信息，特別是交叉跨越信息通過(guò)手工添加，并在立體像對上量測必要的平縱斷面信息。

　　成果可以輸出為DXF格式的線(xiàn)路平縱斷面圖，也可以輸出平縱斷面數據文件，提供給線(xiàn)路電氣專(zhuān)業(yè)人員，利用線(xiàn)路電氣排位軟件進(jìn)行桿位布設。目前該系統可提供同東北電力設計院電氣布設程序的接口數據。

　　四.結論

　　飛燕遙感針對電力工程設計的專(zhuān)業(yè)需求，在全數字化攝影測量系統中增加了能夠適應電力送電線(xiàn)路工程設計的功能。通過(guò)工程的實(shí)踐表明，該系統完全適合電力工程設計全過(guò)程的各種要求，取得了令人滿(mǎn)意的效果，但是在工作中也有一些對工程質(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，認真驗收，避免由于質(zhì)量問(wèn)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業(yè)判讀，標記要詳細，注記要明確，加強校核避免位置錯誤出現；

　　3.內業(yè)過(guò)程中像控點(diǎn)轉刺、等視差曲線(xiàn)編輯、立體像對的量測是主要的人為控制因素，要認真仔細，盡量減少人為誤差因素。

　　總之，全數字化攝影測量系統在電力工程中的應用使傳統的測量工作手段有了巨大的進(jìn)步，使電力送電線(xiàn)路傳統的勘測設計模式有了實(shí)質(zhì)性的改變，較大的提高了工作效率，通過(guò)路徑的優(yōu)化節約了大量的工程投資。隨著(zhù)全數字化攝影測量系統的不斷完善，該技術(shù)必將會(huì )在今后的工程項目中發(fā)揮更大的作用。

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