测绘新技术在输电线路优化中的应用

发表时间:2019/6/13   来源:《防护工程》2019年第5期   作者:杨振军
[导读] 因此通过科学的路径选择方法及手段选择出合理的线路路径是控制工程造价及节约投资的关键。
宁夏回族自治区电力设计院有限公司  宁夏银川  750004
  摘要:输电线路的勘测工作,具有带状勘测的特点,线路处于不同的地貌单元,地物种类繁多,地层岩性差异性大,勘测难度有一定程度的增加。因此,分析、掌握线路工程的勘测特点、重点、难点,在以往线路工程勘测经验的基础上,通过采用一些新技术、新方法在线路勘测工作上的应用,不仅有助于提高线路工程的勘测质量,也可以提高勘测设计单位的工作效率,节约建设成本,减少工程建设投资。
  关键词:电力线路;测量;优化
  
  
  近年来,随着我国经济的快速发展,对电力的需求越来越大,这在一定程度上加快了电网工程的建设。选线和路径优化是输电线路工程设计中的一项重要工作,线路的走向、长短和通过的难易程度,直接影响线路工程的投资、线路的施工及运行维护的成本等。选线又是一项政策性很强的工作,要正确的处理电力与城市规划、与农业、与民生等各方面的关系。同时,输电线路经过不同的地区,沿线各段的地形、地物、地貌、水文、气象、地质等条件也各不相同,是一项工作量大、劳动强度高而又十分重要的技术工作。
  1线路路径优化的基本原则
  (1)运用先进技术手段,结合全过程机械化施工方案及工程全寿命周期管理理念对路径方案进行详细优化。
  (2)调查沿线微地形、微气象,经过经济技术方案比较,合理确定路径中的杆塔规划,进而达到降低工程投资造价目的。
  (3)在经济合理的前提下尽量避开高山大岭、恶劣地质区和规划区及险恶地形、水网、不良地质地段,尽量避让林木密集覆盖区。
  (4)充分考虑地形、地貌、避免大档距、大高差、相邻档距相差悬殊地段,为使新建线路安全可靠,力求避开施工较难地段和微地形地段。
  (5)尊重当地规划和水利、林业等相关部门的意见,保证本工程能够融入沿线村镇和开发区的发展规划中。
  (6)结合实际情况,并综合该地区电网发展规划,远近结合,合理规划变电站进出线情况。
  (7)尽可能靠近现有国道、省道、县道及乡村公路,改善交通条件,方便施工和运行。
  2工程测量专业新方法的应用
  以往输电线路在可研、初步设计阶段,路径的选择可以在1:50000或者1:10000地形图上完成,然后实地勘察现场情况,确定路径方案。现今可利用的方法手段比传统方法更加直观,如卫星图片、谷歌地图、航空摄影测量技术、无人机航拍等。充分利用这些先进的勘察手段,可以为路径方案的选择提供数据资料,提高工作效率。通过近年来大量的工程实践,一些新技术、新方法可以融入线路工程的各阶段的勘测工作中,现将这些新技术、新方法简单归纳如下:
  2.1  卫片选线的应用
  在工程可研和初步设计阶段,可采用“谷歌地球”软件提供的卫星图片作为室内选线的重要工具。“谷歌地球”(Google Earth,GE)是一款虚拟地球仪软件。

“谷歌地球”上的全球地貌影像的有效分辨率至少为100米,中国大陆通常为30米,视角海拔高度为15公里左右,但针对大城市、著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为1m和0.5m左右的高精度影像,视角高度分别约为500米和350米。“谷歌地球”每年都会有2-3次数据更新,能够保证大部分地区图片拍摄年份是前一年的,已经能够满足可研和初步设计阶段室内选线使用要求。可以从整体对线路路径在地貌单元上进行划分,从而更直观的预测地层变化的发展趋势,尤其是在线路工程的初步设计及选线阶段,可以初步判定潜在不良地质灾害区的分布与发育规模,进而提前避让,最大限度的减少因此而产生的工程质量问题,保证线路的正常运行。另外,可以校正地形图因施工建设等原因而产生的位置偏差,为勘测过程中寻找交通道路提供方便。
  2.2全数字航空摄影测量技术的应用
  目前所说的航空摄影测量技术的应用一般均指数字摄影测量。全数字航空摄影测量技术一般分为外业和内业工作,外业工作一般是委托专业航空摄影单位来进行,内业处理工作包括对外业所拍摄的胶片冲洗后进行数字化,就是要用高精度影响扫描仪对底片进行扫描。
  与常规测量相比,该技术具有以下明显优势:设计人员利用航空摄影测量制作的影像地图能够对现场有很直观的认识,而且信息量丰富,不像普通地形图那样,不但信息量有限,更需要有一定测量知识的人员才能判读;另外在线路的设计和施工阶段,都可以大大提高工程的工作效率;对于任何一个工程项目,业主最关心的莫过于工程的投资、质量和进度等,而这几个方面都是摄影测量所具有的明显优势,在投资方面,进行摄影测量可以避免盲目砍伐森林资源和随意迁移居民和拆迁房屋等;在质量方面,摄影测量信息量极为丰富,设计人员对现场能够有更多的了解;在进度方面,其不受天气的影响性有明显的优势。该技术在线路工程测量中的应用日趋成熟,并不断完善,用该技术有很多优点,在今后线路工程建设中有很大的应用于发展前途,是工程摄影测量发展的重要方向。
  影像数据由VirtuoZo全数字摄影测量工作站进行处理,生成数字地图,主要包括DOM(数字正射影像图)、DEM(数字高程模型)。
  DOM(数字正射影像图)是利用航空相片、遥感影像,经象元纠正,按图幅范围裁切生成的影像。它的信息丰富直观,具有良好的可判读性和可量测性。
  DEM(数字高程模型)是以高程表达地面起伏形态的数字集合。可制作透视图、断面图,进行工程土石方计算、表面覆盖面积统计,用于与高程有关的地貌形态分析、通视条件分析、洪水淹没区分析。
  2.3低空数码摄影三维测量技术的应用
  所谓低空数码摄影测量,是指用无人机(或超级轻型飞机)低空飞行采用数码摄影仪代替传统光学摄影仪进行的空中摄影获取数据,通过内外业结合,全数字摄影测量,计算机辅助制图,生成 4D 产品。由于线路工程的特殊性,其需航摄范围为一条狭长的带状区域,为此在航拍之前应对整条线路经由地区、转点坐标、作业范围等问题需进一步确定。无人机低空数码航空摄影测量系统打破了传统的东西向、南北向飞行,充分利用线路工程测量的特殊性采用特定的航线设计飞行方向和航带,即由若干首尾衔接的独立航带覆盖线路带状摄影范围。由于低空摄影测量技术发展既继承了传统摄影测量的诸多优点,同时弥补了传统摄影测量在工程建设方面的不足,具有方阔的发展前景。
  3结束语
  运用高分辨率遥感三维数据和影像技术,并通过其与三维选线软件系统的数据转换等新的勘测方法在线路上的应用不仅可以提高勘测效率,通过路径优化,还可以缩短路径长度,减少交叉跨越数量,使优化后的线路路径尽可能靠近现有国道、省道、县道及乡村公路,改善交通条件,方便全过程机械化施工和运行维护,达到了控制工程造价及节约投资的目的。因此通过科学的路径选择方法及手段选择出合理的线路路径是控制工程造价及节约投资的关键。
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