VirtuoZoEle在某线路工程中的应用

张 兵，刘永强 ，王 隆

（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010020）

VirtuoZoEle在某线路工程中的应用

张 兵，刘永强 ，王 隆

（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010020）

本文阐述了VirtuoZoEle软件基本功能及工作流程，并详述了线路工程路径优化设计流程。同时，应用VirtuoZoEle软件在锡盟-南京1000 kV特高压（内蒙段）工程中自动拼接大场景，进行线路优化设计，量测平断面图，采集塔基断面，对测量成果进行精度评定，最后生成三维图像。

VirtuoZoEle；特高压；DEM；DOM；平断面图；塔基断面；三维漫游。

1　VirtuoZoEle概况

VirtuoZoEle就是一款为电力设计量身定做的软件，软件的工作流程更符合电力设计院作业流程，功能模块更贴合实际运用，做到了从数据源到成果输出的一体化。

VirtuoZoEle立体界面下操作，增加了直观性和准确性；自动性高，节省了大量操作时间；数据处理能力强，能够很好的保证真实性；三维漫游显示，自定义飞行路线。软件基本功能见图1，基本工作流程见图2。

2　选线量测

2.1数据处理

分别处理两类数据，即DEM和DOM数据。DEM数据处理包括：生成DEM、编辑DEM、DEM裁切和编辑及由DEM生成等高线；DOM数据处理包括：DOM生成、DOM单片纠正、DOM调色、DOM裁切和拼接、DOM编辑、DOM重采样和DOM分幅。

图1　软件基本功能

本工程空三部分由北京洛斯达公司处理，我单位数据处理从引入海拉瓦空三数据开始，在VirtuoZoEle下进行DEM和DOM的数据处理。

图2　基本流程图

2.2创建大场景模型

空中三角测量完成后建立起了单个立体模型。送电线路工程选线往往需要在整体模型下进行，就需要将单模型拼接成大场景模型。创建大场景模型有两种方法：根据航带上的STE模型生成MST 模型；根据大场景的DOM 和DEM 生成虚拟大场景。图3显示了以上两种生成大场景的方法。

本工程内蒙段共飞行了94、95、96三个航带，其中96航带分为2个部分。采用拼接MST模型的方法，生成4个大场景模型，用于接下来的选线量测。

图3　创建大场景

2.3线路路径优化

原始资料收集到初步设计时做的1∶5万路径图和现场选线的调绘资料。利用这些资料创建可导入软件的线路文件和调绘数据文件。在VirtuoZoEle中选线量测模块下，新建VZE文件，调入全部大场景模型，导入初始线路文件和调绘数据文件。配合设计人员进行线路优化设计，主要内容和要求有：需要线路合理避开居民地、水域、矿山等重要地物；有条件的情况下同时选出几个方案，让设计人员进行比选，确定初选路径；对于重大交叉跨越应实时生成平断面，进行预排杆塔位；配合结构地质人员逐一检查每个转角，确保所有转角立塔合理。线路优化设计完毕输出最终线路路径成果。本工程线路路径优化流程图见图4。

图4　线路路径优化设计流程图

3　采集平断面

3.1断面采集

手轮脚盘配合，人工采集断面点。所测的断面点应能真实地反映地形变化和地貌特征。断面点的间距，平面上不应大于50 m，独立山头不得少于3个断面点。在导线对地距离可能有危险影响的地段，断面点应适当加密。对山谷、深沟等不影响导线对地距离安全之处可中断。

3.2平面数据编辑

平面数据采集的结果只在平面上表示，断面上不表示。对于线路中心线两侧各50 m范围内有影响的建（构）筑物、道路、管线、河流、水库、水塘、水沟、渠道、坟地、悬岩、陡壁等都应进行采集；线路通过森林、果园、苗圃、农作物及经济作物区时，都应测其边界，标注高度；线路平行接近通信线时，应实测其相对位置。

3.3平断面输出

平断面数据采集完毕，可输出多种格式如DXF、ORG、WAP等。本工程输出为ORG格式。导入到道亨线路软件下，编辑线高、平面数据后即可向设计方提供最终平断面成果。

4　采集塔基断面

塔基断面要求，比例尺纵1∶100，横1∶200。应根据线路等级及塔型确定最大根开。塔基断面图的测量应反映塔腿方向的高程变化，断面点位高程精度限差为0.3 m。

塔基断面图样式见图5。

图5　塔基断面图样图

手动方式采集塔基断面时，调用测点所在单模型。在VirtuoZoEle选线量测模块下，在建立好线路文件后即可进入立体模型采集。采用手轮脚盘时，需要将XYZ值设定在0.5以下。手动方式采集塔基断面的精度与作业人员的熟练程度有关。采集界面图见图6。

图6　人工采集塔基断面界面图

本工程对全线80级塔位进行塔基断面采集，输出DXF格式文件。

5　制作DOM

图7中，应用出图模块，利用影像数据和DTM快速镶嵌，生成正射影像。利用正射影像，导入线路路径，叠加上等高线、坐标网格线以及调绘的居民区、电力线、通讯线等信息形成1∶10000比例尺正射影像图。

图7　制作正射影像图流程

6　精度情况

6.1高程定位精度

6.2塔基断面精度

7　三维漫游

三维漫游流程图见图8。

图8　三维漫游制作流程图

首先编辑本工程塔基信息，包括塔基（x，y，z）坐标，呼高，塔基类型，旋转角。然后设置起始杆塔和终止杆塔，相机高度，相机倾角，飞行速度，开始录制AVI格式文件。图9为本工程三维场景局部图。

图9　三维漫游局部场景图

8　结语

VirtuoZoEle在本工程属首次应用，在处理数字航空影像数据方面有其独特优势。由现场定位结果反馈，精度能够满足特高压送电线路工程终勘要求，特别是内业对塔基断面的测量在以前的线路工程勘测中是没有的。

塔基断面内业测量的成功应用，可以在今后的线路工程中积极推广。三维漫游功能提供了更为直观的设计方式，在线路审核、后期施工等方面都有很重要的参考价值。

［1］张祖勋，张剑清.数字摄影测量学（第二版）［M］.武汉：武汉大学出版社，2012.

［2］武汉大学测绘学院.误差理论与测量平差基础（第二版）［M］.武汉：武汉大学出版社，2013.

［3］李慧奇，丁巧林，刘建新.输电线路设计软件的开发［J］.电力情报，2002，（2）.

［4］GB 50741-2012，1000 kV架空输电线路勘测规范［S］.

［5］GB 50026-2007，工程测量规范［S］.

［6］GB/T 20257.1-2007，1∶500 1∶1000 1∶2000地形图图式［S］.

VirtuoZoEle in UHV Ximeng-nanjing 1000 kV（Inner Mongolia Section） Project in the APPLIcation

ZHANG Bing，LIU Yongqiang，WANG Long
（Inner Mongolia Electric Power Survey&Design Institute Co，Ltd.， Hohho 010020，China）

This paper expounds the basic function and working flow of VirtuoZoEle software， and describes the optimization design process line project path. At the same time，application of VirtuoZoEle software in the UHV Ximeng-Nanjing 1000kV （Inner Mongolia section） automaticmosaic scenes in engineering， line optimization design， measuring the cross-section diagram， collecting tower section， accuracy assessment on the measuring results，and finally generating 3D image.

VirtuoZoEle； UHV； DEM； DOM； flat section； the tower section； 3D roa ming.

P2

B

1671-9913（2016）03-0039-04

2015-02-10

张兵（1980- ），湖北武汉人，男，工程师，主要从事电力测量、地形测绘、航测等测绘内外业。