溫玉維+鄭晶+王磊

摘要： 隨著測繪地理信息學科蓬勃發(fā)展，多源數(shù)據(jù)層出不窮，其柵格或矢量格式數(shù)據(jù)都呈現(xiàn)多樣化。在電力工程投標可研階段，如何快捷地、經(jīng)濟地獲取和利用多源數(shù)據(jù)是電力設計專業(yè)最為關心的。本文結(jié)合多年電力線路勘測工作經(jīng)驗，論述了可用于電力線路設計的多源數(shù)據(jù)及獲取電力線路平斷面圖的方法。研究結(jié)果表明，針對多源數(shù)據(jù)快速獲取電力線路平斷面圖，滿足電力線路設計人員需求，在電力線路投標可研階段可以發(fā)揮巨大作用。

Abstract： With the development of mapping geography and information science， the multi-source data is endless， and its grid or vector format data are diversified. In the feasibility study stage of power engineering bidding， how to obtain and utilize multi-source data quickly and economically is the most concern of electric power design profession. Based on the experience of multi-year power line survey， this paper discusses the multi-source data available for power line design and the method of obtaining the plane cross section of power line. The results show that the fast access to multi-source data for power lines can meet the needs of power line designers and can play a significant role in the feasibility study of power line bidding.

關鍵詞： 多源數(shù)據(jù)；平斷面圖；電力線路；谷歌地球；數(shù)字線劃圖

Key words： multi-source data；plane cross section；power lines；Google Earth；digital line drawing

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）34-0202-02

0 引言

隨著科學技術的發(fā)展，傳統(tǒng)測繪學已演變?yōu)榘ㄈ驅(qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GPS）、航天航空遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、網(wǎng)絡與通信等多種科技手段的一門新興綜合學科。測繪學科的發(fā)展延伸生產(chǎn)出多種數(shù)據(jù)源，具體可以用于電力線路工程前期投標階段的多源數(shù)據(jù)主要包括，數(shù)字線劃圖（DLG）、航天飛機雷達數(shù)據(jù)（SRTM[1]）、谷歌地球（Google Earth[2]）、航空攝影影像、衛(wèi)星遙感影像[3]等。

電力線路工程投標可研階段，時間緊湊，收集地圖資料困難，為電力設計提供平斷面圖的準確性和時效性將會影響到電力線路設計的參數(shù)，進而影響線路工程項目投標商務報價、影響線路工程投標中標。

因此，本文為了快速獲取線路路徑平斷面圖，降低生產(chǎn)成本，最大限度達到降本增效的要求，結(jié)合相關理論和實踐經(jīng)驗總結(jié)了基于多源數(shù)據(jù)快速獲取電力線路平斷面圖的多種方法。

1 常用的多源數(shù)據(jù)

根據(jù)分析調(diào)查結(jié)合實際線路工程，電力線路設計常用多源數(shù)據(jù)主要包括數(shù)字線劃圖（DLG）、谷歌地球（Google Earth）、航天飛機雷達地形測繪（SRTM）、衛(wèi)星遙感影像等數(shù)據(jù)源，目前航天飛機雷達地形測繪（SRTM）和部分衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)可以免費獲取，其他幾種數(shù)據(jù)源也可以通過申請購買等方式獲取，且成本較低，符合投標可研階段需求。

數(shù)字線劃圖（DLG）是以點、線、面形式或地圖特定圖形符號形式，表達地形要素的地理信息矢量數(shù)據(jù)集。點要素在矢量數(shù)據(jù)中表示為一組坐標及相應的屬性值；線要素表示為一串坐標組及相應的屬性值；面要素表示為首尾點重合的一串坐標組及相應的屬性值。數(shù)字線劃圖是我國基礎地理信息數(shù)字成果的主要組成部分。

谷歌地球（Google Earth，GE）是一款谷歌公司開發(fā)的虛擬地球軟件，它把衛(wèi)星影像、航空影像和相關地理信息布置在一個地球的三維模型上。

SRTM（Shuttle Radar Topography Mission）即航天飛機雷達地形測繪。航天地形測繪是指以人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等航天器為工作平臺，對地球表面所進行的遙感測量。

資源三號衛(wèi)星是我國首顆民用中高分辨率立體測繪衛(wèi)星，其搭載的前、后、正視相機可以獲取同一地區(qū)三個不同觀測角度立體像對，提供豐富的三維幾何信息，尤其是其影像價格低，獲取周期短，為國內(nèi)衛(wèi)星數(shù)據(jù)使用單位提供良好的技術支持[4]。

2 基于多源數(shù)據(jù)獲取電力線路斷面圖的方法

2.1 基于數(shù)字線劃圖（DLG）獲取電力線路斷面圖

基于VBA For AutoCAD二次開發(fā)[5]一款軟件（TLCADVBA），自動識別等高線，依據(jù)等高線剖電力線路平斷面圖。程序操作流程主要包括：①設計線路路徑；②提取線路路徑坐標；③線路坐標導入或者拾取，軟件自動依據(jù)圖層信息剖電力線路平斷面圖；④依據(jù)斷面圖和數(shù)字線劃圖搜索風偏位置；⑤成果輸出到道亨軟件。

2.2 基于谷歌地球（Google Earth）二次開發(fā)獲取電力線路斷面圖

谷歌地球（Google Earth）獲取電力線路平斷面圖[6]，具體操作步驟：①在谷歌地球上設計線路路徑KML文件；②KML文件導入到處理軟件中，轉(zhuǎn)角坐標高斯投影計算出直角坐標，如有轉(zhuǎn)換參數(shù)，轉(zhuǎn)為當?shù)刈鴺耍虎蹎覩oogle Earth，采用API接口獲取坐標值，制作電力線路平斷面圖；④輸出到道亨軟件中。軟件界面如圖2所示。endprint

2.3 開發(fā)軟件引入多種航空數(shù)字攝影測量系統(tǒng)空三成果

當今市場上主流的航測處理軟件主要有：inpho、JX4、海拉瓦、VirtuoZo、DPGrid等。不同航測系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式相差迥異，依托軟件開發(fā)商開發(fā)接口軟件轉(zhuǎn)換上述航測系統(tǒng)空三成果為自主開發(fā)的維邁航測優(yōu)化選線系統(tǒng)。維邁航測系統(tǒng)可以使用三維立體眼鏡立體選線，選線后立體采集平斷面圖，輸出到道亨軟件中。

2.4 利用資源三號衛(wèi)星影像獲取電力線路斷面圖

資源三號衛(wèi)星是集測繪和資源調(diào)查于一體的我國第一顆民用高分辨率立體測繪衛(wèi)星，其影像的設計精度定位于滿足測制1∶50000 地理信息基礎數(shù)據(jù)和1∶25000測繪成果的修測與更新。

利用資源三號衛(wèi)星影像獲取電力線路斷面圖主要技術流程如下：①采購衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)；②野外布設測量外控點；③利用VirtuoZoSat軟件設置轉(zhuǎn)換7參數(shù)后引入衛(wèi)星遙感影像；④利用VirtuoZoSat軟件進行空三絕對定向、解算RPC參數(shù)；⑤制作立體模型和DEM、DOM；⑥利用VirtuoELE中加載立體模型，導入轉(zhuǎn)角坐標，設置線路參數(shù)后采集平斷面，輸出到道亨軟件中。

2.5 基于多源數(shù)字高程模型（DEM）獲取電力線路斷面圖

2.5.1 轉(zhuǎn)換數(shù)字高程模型

登錄相關網(wǎng)站，根據(jù)設計提供的線路經(jīng)緯度范圍，下載tif格式的SRTM數(shù)據(jù)；用Global Mapper軟件導入SRTM數(shù)據(jù)，輸出通用格式的數(shù)字高程模型（ASC，Arc ASCII Grid Files）；或者收集其他多種多源數(shù)字高程模型（DEM）使用Global Mapper轉(zhuǎn)換為通用格式的數(shù)字高程模型（ASC）。

2.5.2 針對通用格式的數(shù)字高程模型自主開發(fā)軟件

針對通用格式數(shù)字高程模型自主開發(fā)DEM2ORG軟件，主要操作流程：①引入數(shù)字高程模型；②引入線路轉(zhuǎn)角坐標；③輸出到道亨格式電力線路斷面圖。

3 應用前景

隨著測繪科技的日益進步，各類數(shù)據(jù)源將不斷涌現(xiàn)，迅速地搜集有效數(shù)據(jù)源將會快速應用到電力線路勘測設計中，提高工作效率和經(jīng)濟效益。針對不同的多種數(shù)據(jù)源在不同軟件中分別進行處理，采用不同技術流程處理，快速獲取電力線路平斷面圖，滿足電力線路設計人員需求，在電力線路投標可研階段可以發(fā)揮巨大作用。

參考文獻：

[1]張宇，張華，歐海慶.SRTM數(shù)據(jù)在山地風電場風資源評估中的應用[J].中國電力，2015，48（3）：122-126.

[2]王棋.關于Google Earth在測量工作中的應用[J].測繪與空間地理信息，2017（1）：113-114.

[3]費文波，張過，唐新明，等.基于有理多項式模型的星載InSAR影像制作數(shù)字高程模型的研究[J].測繪學報，2014，43（1）：83-88.

[4]江峻毅，胡守超，呂東東.資源三號衛(wèi)星影像在電力工程勘測設計中的應用測試[J].測繪與空間地理信息，2015（1）：163-165.

[5]張帆.AutoCADVBA 二次開發(fā)教程[M].北京：清華大學出版社，2006.

[6]黃琪，張宗毅.基于Google軟件的農(nóng)地區(qū)高程獲取及精度評價[J].測繪通報，2015（2）：51-54.endprint