Google Earth在斯里兰卡Puttalam输电工程中的应用

黄剑波++乔石铭++高首都

摘 要：首先，对斯里兰卡Puttalam输变电工程的基本情况进行了介绍，针对缺少测量地形图、遥感影像等基础资料的情况，该文利用Google Earth提供的免费地图影像，进行输电线路的勘测设计，提高了工作效率，降低了劳动强度，实践证明Google Earth对电力勘测工作有很大的作用。随着Google Earth不断的更新更多区域的影像图，及未来高程精度的提高，在输电线路设计中使用Google Earth可大大的节约设计成本，缩短设计时间，有较强的实用价值，在国外输电线路工程地图资料匮乏区域值得推广研究。

关键词：Google Earth 遥感影像 KML文件 输电线路

中图分类号：P23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（c）-0014-02

斯里兰卡输变电二期工程220kV输电线路南起Puttalam 2×300MW燃煤电站，向东北方向跨越7km的泻湖，穿过野生动物保护区，最后进入东北部的Anuradhapura 220kV变电站，全长96km。线路所经地区，10%为泻湖，85%为林区，5%为稻田。全线所经地区草深林密、河流密布，天气炎热、危险重重，通行通视困难；该项目工期要求紧，任务重，斯里兰卡基础设施薄弱，购买基础地形图困难，我们决定应用Google earth提供的遥感影像进行该线路的勘测设计工作。

1 Google Earth遥感影像地图

Google Earth由美国Google公司2005 年6月推出的全球地理信息系统和地图搜索软件可以浏览全球高清遥感影像。它将卫星照片、航空摄影和地理信息系统综合在一个地球的三维模型上，而且Google公司开放了API，用户可以通过API进行二次开发。Google Earth的卫星影像，并非单一数据来源，而是卫星影像与航拍的数据整合。Google Earth分辨率大多数为30m，在城市、人口密集区以及国外的大部分地区优于5m，部分区域甚至能达到2.5m。Google Eart周期性地更新其现势性优于传统的中小比例尺地形图。

2 技术流程

2.1 影像获取

目前，截取的Google Earth 影像的软件众多，且各有特色。截取的Google Earth 影像分辨率与截图高度有关，截图高度越低影像越清晰、分辨率越高。根据经验一般设置截图高度在300～350米，获取的影像的分辨率在0.6米左右，实际截图应根据原始影像的分辨率灵活设置截图高度。另一方面，在截图时应考虑输电线路分布在多张原始影像中的情况，对此应对不同原始影像分别截图。该工程所处区域的影像多拍摄于2011年10月份，影像较新。

2.2 影像纠正与修测

由于Google Earth不定期更新影像、相邻两幅影像来源、拍摄时间不同等原因，部分区域影像与周边区域影像定向拼接出现了明显的缝隙，造成影像数据与实地坐标数据有误差，作为离线使用的截图是有偏差的，务必进行坐标纠正。用于影像纠正的像控点应选择特征分明且容易标识的特征点，常选择道路拐角、田埂交叉、像控点的布设应沿输电线路路径两侧均匀分布。本工程在选线传递参考站时有针对性的选择一些明显的特征点采用GPS进行观测，将所采集的纠正点录入AUTOCAD，同时将影像调入AUTOCAD中备用，通过旋转、缩放、平移等操作将影像上的特征点与外业实测点拟合，得到纠正后的影像。

3 应用

3.1 线路选线

根据斯里兰卡电力部门提供的推荐路径，在Google Earth上进行浏览，对沿线经过的山地，湖泊，村庄等有了一个直观的印象，在此基础上，根据尽量避开村庄，避开地质条件恶劣地区的原则，在Google Earth上初步确定线路各转角，并绘制了路径图。外业测量人员与设计人员根据实地采集选定的转角点、关键特征点等的WGS84坐标，再经过坐标纠正的Google Earth影像截图上准确绘出线路路径位置。最后形成最终的线路路径图。

3.2 杆塔预排位

利用Google Earth开放的API，我们用VB语言开发了从Google Earth三维图面上直接提取坐标经纬度和高程的“采集线路DEM”程序。将线路的转角坐标文件生成KML文件，然后将KML文件导入到采集线路DEM软件中，自定义采集步长，从Google Earth影像上沿输电线路方向提取断面点坐标高程信息，同时根据设计要求，还需采集左右边线和部分危险断面点，生成文本文件，最后用这些提取的坐标和高程信息，导入“架空送电线路软件”并生成道亨排位文件提供电气专业预排位使用。

外业实测一定数量的控制点和新增地物，对前期断面进行拟合纠正修正，形成最终的线路断面图。该工程即采用了此种作业模式，大大缩短了工期，精度完全满足输电线路线路勘测设计的要求，提高了工作效率，降低了劳动强度。

3.3 数字化交桩及工程组织

输电线路设计包含测量、地质、水文等多个专业，外业勘测时涉及多个作业组同时开展工作。在涉外工程中还要与甲方深入交流，定期汇报工程进度。向施工方移交塔位桩、方向桩及参考站。该工程勘测中充分利用Google Earth这个开发平台，测量人员使用VB6.0编制kml地标标注软件，将外业塔位、直线桩、参考站、每周进度情况各种信息标注在Google Earth并生成kml文件，提交给地质、水文及甲方、施工方实现数字化移交桩位。外业勘测时将软件生产的kml文件导入智能手机，各专业组实时沟通，利用互联网在线寻找作业道路，集合地点，方便工程组织，有效提高了作业效率。

4 结语

在缺乏测量基础测绘资料的地区，采用Google Earth提供的影像进行输电线路设计方法可行且效率高，在使用中有如下几个优点。

（1）输电线路设计所用地形图均需从测绘主管部门购买，而请专门的航拍公司进行航拍以获取航片则成本更高。而通过Google Earth下载遥感影像的费用几乎为零。

（2）Google Earth图像来源大多为1～3 年前的卫星影像图及航拍图片，精度较高，它输出的WGS-84坐标和GPS采集得到的WGS-84坐标高度一致，并且还提供高程信息，方便测量专业人员使用。

（3）Google Earth还能加载各种图层，例如地名，街道，公路、三维模型等，使用起来非常方便。

Google Earth提供的全球开放的平台，为我们以后无论是从事国内还是国外的电力勘测项目，都提供了一种全新的便利的勘测模式。随着Google Earth不断的更新更多区域的影像图，及未来高程精度的提高，在输电线路设计中使用Google Earth可大大的节约设计成本，缩短设计时间，有较强的实用价值，在国外输电线路工程地图资料匮乏区域值得推广研究。

参考文献

[1] 朱述龙，朱宝山，王红卫.遥感图像处理与应用[M].北京：科学出版社，2006.

[2] 刘文达.遥感技术在架空送电线路路径选择中的应用[J].电力勘测，1997（4）：52-54.

[3] 高首都，张中原，王宇，等.解决斯里兰卡Puttalam输变电工程坐标系统参数求取的难题[J].测绘与空间地理信息，2011（4）：86-87.

[4] 高首都，李珂.遥感三维可视化技术在输电线路选线中的应用[J].2010（5）：19-23.endprint