三维数字地形图在电力工程设计的应用

1、三维数字地形图在电力工程设计的应用 摘要：三维数字地形图，即3DDTM，该技术应用于电力工程设计的过程中，不仅可以表达立体对象平面关联性，还可以更加精确地表达地面地表物体的高程、高度等，从而提升地形图的表达质量。本文探讨了三维数字地形图在电力工程设计中的实际应用，以供参考。关键词：三维数字地形图；电力工程；设计中图分类号：TM02文献标识码：A文章编号：1673-0038202148-0240-02原有工程设计方法、设计平台等，逐渐难以提供方便精确的信息表达，因而影响了电力工程的设计效果。而三维显示技术的开展，为电力工程设计中存在的此类问题得到了有效解决，能够利用仿真立体模拟的方式，让客户直观

2、地看到设计方案效果图，从而提升设计质量和数据科学化管理。2三维数字地形图的根本概念在三维数字地形图3DDTM也属于线划地形图，其工作原理是利用三维离散点，来表现地物、地貌的空间状态、方位、形状等，将地形地物以三维空间的模式表达出来，其中所有对于地物地貌的特征，都是三维呈现，用X、Y轴表示地物地貌投影于水平面的具体位置，而使用Z轴代表其高程高度。三维数字地形图所具有的特征包括以下方面：3DDTM不是纸质的，而是由数字、电子的形式表达；该地形图可以精确反映出地物的立体形态，还可以呈现出制图区域地表的上下起伏；该地形图一般是按照1：1的比例来绘制地物位置、大小及高程、高度等信息；3DDTM是使用三维

3、离散点来表示地形、地貌特征，以及地物的立体形态矢量图；3DDTM所反映出的空间地理信息通常是非常精确且详细的，实际所使用的比例尺、空间分辨率等，包括1：500或0.05m、1：1000或0.1m和1：2000或0.2m。3三维数字地形图的应用现状目前，3DDTM已经被应用于电力工程的工程设计实践中，用于进行工程的多视点表达见图1，在实际应用中，该技术能够针对立体路径，合理选择辅助电线网点的杆塔设置，提高电网的线路规划准确性，加强工程的环保力度，节约建设本钱。基于以上重要优势，3DDTM大大提升了对立体空间的测量、表达质量，从而为工作人员对于地图的立体分析、认知水平等提供重要依据。一些兴旺国家的

4、电力产业中，3DDTM已经在电力设计中得到为了良好的应用，且积累了非常重要的应用经验。我国3DDTM技术也开始向着激光三维扫描等高科技的方向开展，将各个不同领域的相关技术综合起来，应用于各个不同领域。20世纪末，我国已经构建了比例1：25万的地形图数据库，其中包括的内容众多，例如DEM、大地控制数据、行政地名、水湖系统等，所有的数据信息量到达13.5GB，且均为三维的电子地形图场景。相较于传统使用的平面电子地图，基于3DDTM技术所测绘出来的地形图，能够三维地描绘社会自然、人文景观，逼真直观，对于自然物体的模拟形象到位，尤其是其中的道路交通等方面，具有显著的应用价值。对于电力工程的设计，地形图

5、测绘是重要环节，实际开展工作的过程中，首先包括对于方案可行性的研究、工程方案的初步设计，以及施工图设计等。可行性研究阶段的主要任务，是以地形图为依据，调整规划工程的整体设计方案，及时发现其中不利于方案落实的影响因素，从而判断并论证方案的可行性。在实际开展可行性研究时，首先要明确方案设计原那么，然后对工程进行具体的规划和布置，再基于大比例尺的地形图，初步拟定方案中对于生产生活、休闲区等局部的规划，粗略预估所需要的占地面积、房屋的拆迁量等问题设计方案的初步设计，对于局部建筑物、根底设施等的规划设计，需要建立于具有更大比例尺和精密度的地形图上。只有以初步设计成果为根底进行优化，才能够到达施工图成熟设

6、计要求，并补充测量地形图范围外的局部内容，从而完善测量工作，确保地形图的精确程度，为工程量计算提供科学参数。3DDTM的应用，为工程设计人员提供了重要的技术支持，是他们能够绘制出具有极强真实感和操作性的建筑模型，实现了设计图的可视化。此外，3DDTM还具备了为工作人员提供查询、分析、计算等根底功能。目前的高电压等级电线网络工程往往本钱较高，例如110kV的线路工程建设中对于电线网络的设计环节，由于送电线路的设计合理优化，将直接影响到工程的运行顺利及投资额度问题，因此至关重要。其中对于线路路径的选择和设计，就需要准确了解当地的地形地貌情况、道路交通状况以及水文气象等根本地质条件，而3DDTM技术

7、那么有效发挥了其准确采集相关信息的作用。43DDTM在电力工程设计中的实际应用3DDTM的实际应用往往会涉及卫星影像立体模型的构建问题，所以，工作人员首先需要转换TM、Spot、DEM等卫星影像数据，其中的DEM数据大多是军队标准格式，因此在对其进行转换时，需要结合DEM军标格式的特征，编制格式转化程序，从而确定相关指标参数。另外，工作人员在开展影响模型的匹配及相对/绝对定向作业时，应当按照以下步骤进行：手工选择根本匹配点自动剔除粗差人工补充同名点以模型自动相对定向为根底，进行模型外方位元素的计算。卫星影像三维模型的建立过程较为复杂，从原始数据采集直至最终成型，加之关联DEM、正射影像、电网铺

8、设线路平断截面等信息，其数据分析。设计路径图的主要目的，在于完善路径信息，并保持与三维数字地形图的一致。而在实际运用相关的制作软件时，工作人员将会面临的主要问题包括以下两个方面：1相关数据的有效存储。在电力工程进行线路路径图的设计时，往往需要涉及较为庞大的数据信息，因此，需要以适当预估作为根底，确保设计工作的正常开展，而工作人员那么应当注意对所使用硬件的及时优化与整理，并尽可能地扩展数据的存储空间；另外，在运用软件的过程中，需要尽量防止盲目操作。2图象、参数处理。局部工作人员对于相关软件不够熟悉，操作也不够熟练，软件与模型之间的关系也不够明确，应当通过实验的方式，将所涉及的各类数据参数进行比对

9、，从而确定最优参数值；另外，只有保证软件和设备具有良好处理能力，才能够保障图像的最终处理效果。以当前的技术条件来看，卫片正射影像图的生成作业，大多需要运用Cyberland专业软件来实现。该软件可以在半自动软件作用下，对影像进行配准、融合以及纠正等操作处理，所生成的折射影像也可以使用VirtuoZo进行复制拼接，从而得到最终的专题图。专题图属于一种影像式产物，如果想要表达出该图在视觉感官上具有的优势，工作人员应当针对形成的专题图，进一步采取系统化的处理。在此过程中，较为常用的软件有Envi、ImageXuite和Photoshop等，这些软件的应用都可以有效辅助工作人员实施对专题图匀光、边缘增

10、强和滤波的处理工作，从而提高专题图的影像质量和清晰程度，良好的专题图甚至能够与航片的清晰度相媲美。实践说明，以卫片为根底，工作人员依据电力工程的线路路径设计，所作出的漫游显示往往会出现一定程度的失真，这将会导致电力工程的线路路径设计中，一些细节方面的问题难以得到及时的处理。同时，由于卫片漫游的视点较高，对于电力工程线路设计的整体轮廓、结构等方面问题，能够做出相应的反响，从而争取到采取补救措施的时机。就设备的配置和软件选择方面，为了使电力工程线路设计能够实现无阻碍漫游，要求计算机的中央处理器其主频控制在2G以上，内存应当在512M以上，同时还需要具备支持3D功能的显卡；就数据组织层面，对于模型的建立和产品的生成来说，线路测区的DEM格式数据与正射影响拼接数据都是根本参考；就漫游场景构建方面，工作人员需要利用DEM格式数据、三维模型、正射影像数据等，将3DBrowser模块作为载体，才能够恢复现实场景，从而完成线路漫游。5结语由此可见，3DDEM势必会在更多的工程设计中，得到广泛应用，发挥重要的地形测绘效用。随着计算机技术的进一步开展，以及卫星立体影像数据资料应用的逐渐普及，三维数字地形图的应用本钱也将会逐渐降低，满足群众的应用标准，帮助工程设计大大提高工作效率，增强在电