航测电力选线信息系统设计与实现

1、航测电力选线信息系统设计与实现摘要:本文基于笔者多年从事电力选线勘测的相关工作经验，以基于航测的电力选线系统设计与实现为研究对象，深度探讨了应用航测影像进行电力线路设计的方法、流程及信息系统设计与实现思路，相信对同行能有所裨益。关键词:航测电力选线设计与实现对地观测技术可以快速、准确、大量地提供城市空间基础信息,已经成为当今国内外城市地理信息获取的重要技术手段。而其中的航空摄影测量技术以其成本低、机动灵活、获取的空间信息分辨率高而备受关注。高压电力线路设计就是按照一定的原则规划一条从电厂到变压站之间最优的输电线路。按照电力线路设计要求，设计一条优化的线路要求对线路跨区内的地貌、地物和地质情况非

2、常了解，传统的方法要实现这点是非常困难的。遥感图像是地表的真实拷贝，具有覆盖面大、数据现势和信息直观的特点，其光谱信息可以反映地质特征，在电力线路的规划中可以起到很好的辅助作用。利用高分辨率航测影像进行线路设计能够大大地提高线路设计效率和质量。在高压输电线路设计工程中，地形变化相对缓慢，利用已有的DEM（数字高程模型）数据建立三维模型，进行通视性分析、弧垂分析以及受力分析，则可以大大减少成本。1应用航测影像设计电力线路的方法和流程1.1数据预处理数据的预处理包括航测影像、DEM和控制点数据的预处理。在利用航测影像之前需要对影像进行检查，确认影像的整体质量，即影像是否存在现有技术不能修正的辐射缺

3、陷，如果是光学影像还要考虑图像上云的覆盖面积是否太大等。另外，还要根据所采用的软件的几何精纠正模型，选用适当级别影像数据产品。根据应用的需要对影像进行辐射增强等方面处理，突出感兴趣的地物特征。地面控制点（GCP）是影像几何精纠正中不可缺少的基准数据,GCP获取有多种方法。（1）从数字栅格地图（DRG）上选取。这是一种最经济可行的方法，适合于有地形图的地区。对照影像在DRG上判读对应的同名点，同时从DRG上读出该点的大地坐标。（2）从已有正射影像上获取。如果影像所覆盖地区已有旧的DOM（航片或卫片）,可以对照DOM在待纠正的影像上寻找同名点，从而获取该点的大地坐标。（3）用GPS或传统的野外测量

4、的方法获取。在待纠正影像上选择明显点作为地面控制点,到野外用GPS或传统测量的方式实测这些点的大地坐标。这种方式的成本是很高的，适合于无地图的地区。1.2航测影像精纠正航测影像在获取时由于搭载平台、传感器、地球曲率和地形起伏等影响往往会造成影像几何畸变，为了改正这些畸变，同时把影像纳入到特定的制图坐标系统中，就需要进行影像几何纠正。航测影像几何纠正包括两个步骤：(1)计算新图像上相应像素的位置，一般采用已知纠正后图像的位置反算该像素在待纠止图像上的位置;(2)计算纠正后图像上像索的灰度值，如果反算到待纠下图像下的像素位置正好落在像素上，就取该像素的灰度值为纠正后图像的灰度值，否则要根据待纠正图

5、像下的相邻像素来内插。不同类型的航测影像采用不同的几何纠正模型，纠正模型参数需要通过控制点来精确解算，如果地形起伏比较大,同时几何精度要求又比较高，还需要通过DEM来改正地形起伏引起的投影差，以达到对遥感图像进行精纠正的目的。1.3图像接边和镶嵌电力线路一个明显特点就是跨越区域成狭长条带状，常常超出一景影像覆盖的范围，这就需要对多景影像进行镶嵌处理，形成能够覆盖整个线路的大影像，在进行图像镶嵌前，为了保证不同影像之间的几何位置的一致性，需要对影像进行接边处理；同时为了使得镶嵌后的影像在色调上阶调一致，还要进行色调匹配处理。1.4图像融合不同的传感器获取的影像具有不同的特点，例如有的获取的数据的

6、几何分辨率高，有的获取的遥感图像光谱分辨率高，光谱信息丰富等。在电力线路设计中几何分辨率和光谱信息对地物判读和地质条件解译有着重要的意义。为了综合不同影像的几何和光谱优势信息，采用图像融合技术进行处理。图像融合就是对几何配准好的同源或非同源图像，前常用的方法有：加权、小波变换、彩色变换，主分量变换和边缘增强等融合方法，融合方法的选用要根据应用目的和图像的具体情况来决定。1.5线路设计经过几何纠正和融合处理后的遥感图像，不仅提供了精确的几何位置信息，同时还提供了现势、丰富的地物信息，以此为地理基础结合其他辅助信息、规范和设计人员的专业知识就可以进行线路设计。通过地物判读和地质条件分析可以确定线路

7、的转角位置，并以矢量形式标注在航测影像上。根据图像几何分辨率对房屋和交叉跨越进行统计和分析，从多个设计方案中优化筛选，对室内判断有疑问的地物，进行野外实地重点踏勘，然后修改、优化设计方案。2基于航测影像的电力选线系统设计2.1数据需求勘测设计单位可以根据自己的需求，选择准备以下数据。(1)提供DEM数据，可以根据自己的需要选择合适精度的DEM(2)1:10000或者1:50000的地形图。(3)航测数据。2.2软件功能选线模块影像界面：支持多种格式的影像数据。支持主流的地理编码影响格式，如GEOTIFFTIFFWORD。一般线路都比较长擞据量都比较大，因此要能在大数据量的状态下实现快速漫游，以

8、保证量测的流畅性。影像按层存放。提供调整影像亮度对比度的功能。矢量界面：可以自己根据影像的坐标来设置矢量坐标边界(类似IGS测图的按正射影像设置矢量边界)。可以人工设置矢量边界。矢量数据有自己的格式存储(或者是XYZ格式或者是其他格式)。能够输出DXF文件格式。最主要是能够输出拐点坐标文件(文件格式同3DMP生成的拐点坐标相同。线路量测：提供某点到线路的垂直距离的量测功能。量测交叉角。量测距离的功能。支持键盘输入拐点坐标的办法来选线。编辑功能：能选择线路，更改线路结点。能查看结点坐标。查看线路代码，连接，打断功能。影像纠正模块(1)支持多种影像格式;(2)支持控制点纠正功能;(3)支持影像到影像纠正功能即用纠正的地形图纠正影像。223影像配准模块提供不同分辨率影像的配准功能，为影像纠正带来的方便。地图纠正模块具备对1:10000和1:50000地图纠正功能：纠正后的地图可以选择裁掉内图廓以外的部分；对纠正后的地图进行拼接功能；对拼接后的大图按条带裁切。三维漫游该模块具有以下功能：DEM数据和影像数据叠合