基于多源数据电力线路平断面图的快速获取方法

温玉维+郑晶+王磊

摘要： 随着测绘地理信息学科蓬勃发展，多源数据层出不穷，其栅格或矢量格式数据都呈现多样化。在电力工程投标可研阶段，如何快捷地、经济地获取和利用多源数据是电力设计专业最为关心的。本文结合多年电力线路勘测工作经验，论述了可用于电力线路设计的多源数据及获取电力线路平断面图的方法。研究结果表明，针对多源数据快速獲取电力线路平断面图，满足电力线路设计人员需求，在电力线路投标可研阶段可以发挥巨大作用。

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.

关键词： 多源数据；平断面图；电力线路；谷歌地球；数字线划图

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

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）34-0202-02

0 引言

随着科学技术的发展，传统测绘学已演变为包括全球导航卫星系统（GPS）、航天航空遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、网络与通信等多种科技手段的一门新兴综合学科。测绘学科的发展延伸生产出多种数据源，具体可以用于电力线路工程前期投标阶段的多源数据主要包括，数字线划图（DLG）、航天飞机雷达数据（SRTM[1]）、谷歌地球（Google Earth[2]）、航空摄影影像、卫星遥感影像[3]等。

电力线路工程投标可研阶段，时间紧凑，收集地图资料困难，为电力设计提供平断面图的准确性和时效性将会影响到电力线路设计的参数，进而影响线路工程项目投标商务报价、影响线路工程投标中标。

因此，本文为了快速获取线路路径平断面图，降低生产成本，最大限度达到降本增效的要求，结合相关理论和实践经验总结了基于多源数据快速获取电力线路平断面图的多种方法。

1 常用的多源数据

根据分析调查结合实际线路工程，电力线路设计常用多源数据主要包括数字线划图（DLG）、谷歌地球（Google Earth）、航天飞机雷达地形测绘（SRTM）、卫星遥感影像等数据源，目前航天飞机雷达地形测绘（SRTM）和部分卫星遥感影像数据可以免费获取，其他几种数据源也可以通过申请购买等方式获取，且成本较低，符合投标可研阶段需求。

数字线划图（DLG）是以点、线、面形式或地图特定图形符号形式，表达地形要素的地理信息矢量数据集。点要素在矢量数据中表示为一组坐标及相应的属性值；线要素表示为一串坐标组及相应的属性值；面要素表示为首尾点重合的一串坐标组及相应的属性值。数字线划图是我国基础地理信息数字成果的主要组成部分。

谷歌地球（Google Earth，GE）是一款谷歌公司开发的虚拟地球软件，它把卫星影像、航空影像和相关地理信息布置在一个地球的三维模型上。

SRTM（Shuttle Radar Topography Mission）即航天飞机雷达地形测绘。航天地形测绘是指以人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器为工作平台，对地球表面所进行的遥感测量。

资源三号卫星是我国首颗民用中高分辨率立体测绘卫星，其搭载的前、后、正视相机可以获取同一地区三个不同观测角度立体像对，提供丰富的三维几何信息，尤其是其影像价格低，获取周期短，为国内卫星数据使用单位提供良好的技术支持[4]。

2 基于多源数据获取电力线路断面图的方法

2.1 基于数字线划图（DLG）获取电力线路断面图

基于VBA For AutoCAD二次开发[5]一款软件（TLCADVBA），自动识别等高线，依据等高线剖电力线路平断面图。程序操作流程主要包括：①设计线路路径；②提取线路路径坐标；③线路坐标导入或者拾取，软件自动依据图层信息剖电力线路平断面图；④依据断面图和数字线划图搜索风偏位置；⑤成果输出到道亨软件。

2.2 基于谷歌地球（Google Earth）二次开发获取电力线路断面图

谷歌地球（Google Earth）获取电力线路平断面图[6]，具体操作步骤：①在谷歌地球上设计线路路径KML文件；②KML文件导入到处理软件中，转角坐标高斯投影计算出直角坐标，如有转换参数，转为当地坐标；③启动Google Earth，采用API接口获取坐标值，制作电力线路平断面图；④输出到道亨软件中。软件界面如图2所示。endprint

2.3 开发软件引入多种航空数字摄影测量系统空三成果

当今市场上主流的航测处理软件主要有：inpho、JX4、海拉瓦、VirtuoZo、DPGrid等。不同航测系统数据格式相差迥异，依托软件开发商开发接口软件转换上述航测系统空三成果为自主开发的维迈航测优化选线系统。维迈航测系统可以使用三维立体眼镜立体选线，选线后立体采集平断面图，输出到道亨软件中。

2.4 利用资源三号卫星影像获取电力线路断面图

资源三号卫星是集测绘和资源调查于一体的我国第一颗民用高分辨率立体测绘卫星，其影像的设计精度定位于满足测制1∶50000 地理信息基础数据和1∶25000测绘成果的修测与更新。

利用资源三号卫星影像获取电力线路断面图主要技术流程如下：①采购卫星遥感影像数据；②野外布设测量外控点；③利用VirtuoZoSat软件设置转换7参数后引入卫星遥感影像；④利用VirtuoZoSat软件进行空三绝对定向、解算RPC参数；⑤制作立体模型和DEM、DOM；⑥利用VirtuoELE中加载立体模型，导入转角坐标，设置线路参数后采集平斷面，输出到道亨软件中。

2.5 基于多源数字高程模型（DEM）获取电力线路断面图

2.5.1 转换数字高程模型

登录相关网站，根据设计提供的线路经纬度范围，下载tif格式的SRTM数据；用Global Mapper软件导入SRTM数据，输出通用格式的数字高程模型（ASC，Arc ASCII Grid Files）；或者收集其他多种多源数字高程模型（DEM）使用Global Mapper转换为通用格式的数字高程模型（ASC）。

2.5.2 针对通用格式的数字高程模型自主开发软件

针对通用格式数字高程模型自主开发DEM2ORG软件，主要操作流程：①引入数字高程模型；②引入线路转角坐标；③输出到道亨格式电力线路断面图。

3 应用前景

随着测绘科技的日益进步，各类数据源将不断涌现，迅速地搜集有效数据源将会快速应用到电力线路勘测设计中，提高工作效率和经济效益。针对不同的多种数据源在不同软件中分别进行处理，采用不同技术流程处理，快速获取电力线路平断面图，满足电力线路设计人员需求，在电力线路投标可研阶段可以发挥巨大作用。

参考文献：

[1]张宇，张华，欧海庆.SRTM数据在山地风电场风资源评估中的应用[J].中国电力，2015，48（3）：122-126.

[2]王棋.关于Google Earth在测量工作中的应用[J].测绘与空间地理信息，2017（1）：113-114.

[3]费文波，张过，唐新明，等.基于有理多项式模型的星载InSAR影像制作数字高程模型的研究[J].测绘学报，2014，43（1）：83-88.

[4]江峻毅，胡守超，吕东东.资源三号卫星影像在电力工程勘测设计中的应用测试[J].测绘与空间地理信息，2015（1）：163-165.

[5]张帆.AutoCADVBA 二次开发教程[M].北京：清华大学出版社，2006.

[6]黄琪，张宗毅.基于Google软件的农地区高程获取及精度评价[J].测绘通报，2015（2）：51-54.endprint