遥感技术在西藏吉隆输电线路中的应用

李晓晨，张绪朋，姚 喜

（山东省水利勘测设计院，山东 济南 250013）

吉隆县位于西藏自治区日喀则地区西南部，总面积9 009 km2。全县平均海拔在4 000 m以上，县城海拔约为4 200 m。该县地质构造北部为高原宽谷湖盆地，南部为深切级高山峡谷，大致以喜马拉雅山段至希夏帮马山峰至脊线为界，其北翼表现为南高北低，南部位于喜马拉雅中段。一江两河（雅鲁藏布江、东林藏布河、吉隆藏布河）贯穿全境，形成极其丰富的水利资源网络。全县辖2个镇、3个乡；有3个居委会、40个村委会，县政府驻宗嘎镇。

1 工程概况

西藏吉隆35 kV输电线路项目位于西藏日喀则地区吉隆县境内，属于山东省水利厅对口援建西藏项目，由山东省水利勘测设计院设计，线路全长约200 km，线路路径高程在3 000～5 000 m之间，属山区，35 kV单回架空线路，采用角钢铁塔、钢筋混凝土杆。选线地形图比例尺为1∶5 000。吉隆县地处偏僻，交通困难，自然条件差，生产发展缓慢，又是边境县，输电线路建成后，给当地群众带来生活上的极大便利。同时，对加强民族团结，稳定社会秩序，保卫边疆巩固国防有着重要的政治意义。

2 遥感技术介绍

遥感技术是在不直接接触目标的情况下，对目标或对象远距离探测和感知，经过计算机传输和处理其信息从而识别目标属性的技术。遥感一般选用卫星和飞机作为传感器平台，不受地理环境的影响，探测面积大，可获得大范围光谱波段的信息，因此在西藏吉隆县应用遥感技术制成三维地形图有巨大的优越性。本项目应用IKONOS卫星遥感影像数据。IKONOS卫星是美国空间成像公司于1999年发射的太阳同步轨道卫星，采用全色CCD探测器，能提供分辨率达1 m的卫星遥感影像。

经过分析比较三维立体测图时使用地面控制点校准，1∶5 000地形图水平方向精度为2 m，竖直方向精度为3 m。

3 项目作业流程

3.1 构建影像控制

经资料收集，现场查勘，测区附近现有三角点（导线点）Ⅰ加吉2、Ⅰ仲定1和塔山。坐标系统为1980西安坐标系，三度分带，中央经线为东经84度。经分析精度可靠，标志保存完好可作为本次卫星遥感影像控制测量联测点和起算点使用。考虑到西藏高原投影变形影响，选取吉隆县平均高程4 000 m作为投影面。影像首级控制采用覆盖整个测区的D级GPS控制网，依据《全球定位系统（GPS）测量规范》，采取整体布网，统一数据处理的方式，共布设静态点8个。对整个静态网进行高程拟合，获得大地正常高系统高程，高程系采用1985国家高程基准。在静态控制网的基础上，采用Leica公司双频GPS接收机，运用GPS动态实时差分RTK(Real-time kinematic)技术，实施平面控制和高程控制测量，作为遥感影像基础控制。

影像控制点测量采用单基站RTK和网络RTK两种方式进行，条件较困难的地区采用单基站RTK。用电台进行数据传输时，基准站应选择在测区相对位置较高的位置。用移动通信时基准站选在有移动通信信号的位置。像控点选取在图像上有明显的、清晰的定位识别标志，如道路交叉点、河流叉口、建筑边界、地块角点。像控点选取原则是点位分布相对均匀、特征明显、交通便利、数量足够、尽可能在全色光谱上选取，尽量避开高压线、大面积水域等。在实地对照影像图片进行优化选点，写好点位说明，并拍摄相片。影像控制点平面收敛精度小于0.05 m，高程收敛精度小于0.03 m。

3.2 影像数据处理

IKONOS影像处理使用ERDAS IMAGINE软件。ERDAS IMAGINE是美国ERDAS公司开发的遥感图像处理系统。对有数据的波段进行参数调整以得到效果较好的影像数据质量。对全色与多波段影像数据进行匹配融合，融合后将得到高分辨率的真彩色IKONOS卫星地图影像数据。影像应纹理清晰、层次丰富、反差适中，目视效果好；融合后的影像彩色接近真实自然，色彩均衡一致，无明显偏色与拼接痕迹。在不破坏原有色调层次的基础上分别对全色影像和多光谱影像进行模糊、去云雾灯增强预处理；根据影像的灰度动态范围确定融合算法进行融合；融合后的影像应能反映细部特征，纹理清楚，色彩鲜明。GPS像控点输入，ERDAS自动解求模型，计算中误差、残查及控制点X、Y坐标值误差。残差合格后进行影像正射纠正。影像正射纠正采用ERDAS的正射模块，采用实测GPS点构TIN(不规则三角网)生成的DEM (格网间距2.5 m)。数字正射影像（DigitalOrthphotoMap）简称DOM，是利用数字高正模型（DEM）对处理过的数字化的遥感影像。在IKONOS影像纠正过程中，为了提高影像融合的质量，对同一景影像的全色数据和多光谱数据使用了同一套控制点。作业流程如图1示。

3.3 数字正射影像成图

数字正射影像（DOM）按照1∶5 000标准分幅进行剪裁，生成数字线划图（DLG）。数字线划图（DLG）数据采集精度相对于附近野外控制点的平面位置中误差以及高程注记点、等高线对附近野外控制点的高程中误差均不得大于表1规定值，特别困难地区（大面积的森林、沙漠、戈壁、沼泽等）按相应类别放宽0.5倍。

表1 DLG数据相对附近野外控制点的中误差 m

DLG图幅整饰依据 “高分辨率影像数据处理及数据库建设技术要求”利用MAPGIS数据平台 ，按照1980西安坐标系、1985年国家高程基准生成基于CAD2002的1∶1万标准分幅图。地形图等高线根据TIN和DEM重新构造。由于现实世界和数字地图有差异，地形图必须对照DOM经过人工判读和检查。从影像能准确判读的水系、交通、居民地以及工矿设施、植被要素，几何位置依据DOM影像采集，赋要素代码，其他属性值参照DRG以及有关专题资料判定录入；不能准确判绘的要素内容（包括图形与属性），如地名、境界、管线等要素以及其他有关要素的属性到野外进行调绘。绘图员在完成测图工作后，应首先借助微机自检，消除因内业处理造成的错误。

4 结语

输电线选线地形图应具有实时性和经济性，而遥感影像正好满足其要求。在西藏人烟稀少、交通不便、气候恶劣的地区，通过遥感技术成小比例尺地形图给水利水电勘察设计带来极大的便利和效益，这是实地测量和航空测量所无法比拟的。总体上说，遥感技术的应用已经相当广泛，应用深度也不断加强。地形图成图精度的关键在于做好像片控制点的精度。在野外如果有条件应有计划、有目的的多测检查点，这样有利于提高重新构造后的DEM的精度。