基于倾斜摄影技术的智能输电线路三维实景设计

蔡冰冰 王绅阳 吕严兵

摘要：倾斜摄影技术为智能输电线路设计工作提供良好支持，主要是因为其可以积极构建起完善合理的三维实景模型。本文主要是从当前智能输电线路设计的方法分析入手，重点介绍了无人机倾斜摄影技术在智能线路三维实景设计中的积极作用，提出了一些具体可行的模型构建和优化策略，阐明了这一设计手段的应用效益，为后续设计智能输电线路，提供良好借鉴和参考。

关键词：倾斜摄影技术;智能输电线路;三维实景设计

前言

智能电网概念的提出，有效推进了输电线路的优化设计，奠定了电网建设工作的重要基础。在实际输送电力能源的过程中，架空输电线路发挥着重要作用。当前设计输电线路的过程中，通过倾斜摄影机技术，可以积极开展三维实景设计工作，从而提升输电线路的总体水平。

1.当前智能输电线路设计的方法

设计智能输电线路，是我们电力行业运行过程中的重要工作内容，现阶段具体设计工作中，主要是采用了以下两种方法：（1）发挥数字航空摄影测量工作站的作用，构建起专门的立体影像模型，从而良好收集各项数据，获取到数字影像信息，在此基础上将其输出并转化为输电线路的断面图、平面图，从而可以积极构建起输电线路优化设计平台，其是加以开展二维、三维交互使用的。这种方式应用中也有不足，表现在对于房屋高度、楼层、材质以及树木等方面的准确信息获取环节难度较大，无法有效支持特高压输电线路工程的设计工作。（2）积极构建起科学有效的输电线路三维场景，其中需要充分发挥DOM（数字正射影像模型）和DEM（数字高程模型）的作用，并将其所获取到的信息加以良好叠加。这种方式同样无法获取到树木和房屋的准确信息，多数用于设计人员的辅助决策工作。

2.无人机倾斜摄影技术对智能线路三维实景设计的作用

相较于以上两种测量技术，无人机倾斜摄影技术表现出了明显的优势。以往无人机航空摄影测量工作进行中，仅仅可以使用单独的高分辨率相机，这就导致其只能够采用垂直角度加以拍摄，无法达到多角度拍摄的目的，而目前使用的无人机倾斜摄影技术，则有效解决了这一问题，通过将多台高分辨率相机、传感器应用在同一无人机飞行平台上，从而可以在不同方向和角度加以拍摄，进而将能够获取到地面上较为完整的、准确的地理信息。

无人机倾斜摄影技术可以为智能线路的设计工作提供良好支持，主要是表现在了其首先可以将地表三维环境加以充分全面的展现，有效采用计算机专业软件，切实实施空三加密测量工作，由此，可以获取到真实准确的三维立体影像。其次，将各项三维立体影像进行准确的对比和匹配，将能够逐渐生成为一定的三维实景。再者，借助于三维模型重建技术，将能够有效生成三维模型，这类模型具有着良好的可视化和立体化，且有效量测出成果影像的多个属性，包含角度、长度、高度、坡度、体积以及面积[1]。

3.基于倾斜摄影技术的智能输电线路三维实景设计

3.1科学构建智能输电线路三维立体模型

为有效设计智能输电线路，需要全面采集各项信息，构建出完善有效的三维立体模型。我单位测绘人员充分借助于裸眼3D观测方式，发挥稠密匹配户技术的作用，建立起专门的TIN（不规则三角网），合理建模，真实准确的模拟出具体场景。从三维模型位置和形态入手，合理选择出最优化的纹理，将纹理进行有效调整，做好色调的拼接工作，使其保持着良好的运行状态，获取到具有真实感、立体感的三维模型[2]。

3.2持续优化设计输电架空线路方案

3.2.1选择出合适的三维实景

借助于无人机倾斜摄影技术，积极开展输电线路的设计工作，其中需要良好构建出三维实景立体模型，并将其和施工现场实际情况加以对比，持续开展优化工作，提升其整体的作用。在三维实景立体模型之中，可以将地表中的各项信息加以表示，包含坐标、点之间的距离与高差、高程等信息。实际选择合适线路的过程中，我单位设计人员针对线路沿线的各方面情况加以细致分析和研究，重点把握地质信息、交通条件、路径条件以及跨越情况，开展综合性的地区规划工作，将线路沿线的各项重要设施都考量在内，比较并选择出最为合适的线路设计方案[3]。

3.2.2测绘输电线路平面和断面

我单位测绘人员具备较高的综合素养，充分利用多种航空摄影测图设备，如SD眼镜、手轮以及脚盘等，发挥倾斜摄影技术的优势和作用，针对输电线路布置现场情况进行综合分析，全面收集真实数据，凭借耐张塔坐标数据，将三维实景模型之中的各项重点位置信息加以整理，如危险点、左右边线、线路中线以及风偏点，有效总结这些高程数据和坐标数据，减轻了测量环节的工作量，避免了过度砍伐树木的情况[4]。准确测绘出输电线路的短面和平面信息，将能够准确支持线路的总体设计工作。而在充分掌握个性精细化平面和断面数据信息的基础上，可以准确判断出输电线路沿线的高差和微地形情况，明确线路中心到附近建筑物的距离以及地表数据，良好融合线路中心的各项信息，包含公路、高压线、河流以及铁路等，为科学选择到合适的塔杆布设方案提供前提支持[5]。

4.倾斜摄影技术给输电线路三维实景设计带来的效益分析

在倾斜摄影技术的支持下，构建起智能线路的三维实景立体模型平台，将以往测量过程中存在着的信息不准确的情况加以有效改善，保障整体的作业成果，推进选线和测量工作保持着良好的一致性，提升选线设计模式的总体应用效果。同时三维实景设计为智能输电线路工程设计和施工提供了良好条件，可以选择到最佳的线路方案，科学缩短路径长度，并针对杆塔的实际排位加以优化和改善，减少杆塔使用数量，从而有效降低工程投入成本。经过倾斜摄影技术获取到的各项地表信息，可以为后续开展智能电网改造升级工作，智能输电线路铺设扩展工作提供信息支持，同时智能电网输电线路三维实景还能够服务于后续的运行维护工作[6]。

5.结束语

基于倾斜摄影技术，开展智能输电线路三维实景设计工作，需要积极结合线路的实际情况，构建起现代化的三维实景模型，将其智能输电线路进行有效联合，获取到充分的地表信息，优化线路设计效果。

参考文献：

[1]白冰. 基于倾斜摄影技术的电力线路调查技术研究[J]. 科技创新导报， 2016， 13（26）：23-24.

[2]谢涛， 郑大鹏， 李鸿鹏. 基于倾斜摄影测量技术的输电线路走廊三维重建[J]. 通讯世界， 2016（1）：130-132.

[3]王田芳 ，丁志广，饶帅雄，等. 一种电塔线模型融入倾斜摄影实景三维的方法[J]. 测绘科学， 2018， 43（11）：152-156.

[4]孫玉平， 范亚兵， 郝睿，等. 基于倾斜摄影技术构建实景三维产品的应用开发研究[J]. 测绘与空间地理信息， 2015， 38（11）：152-154.

[5]杨德慈， 季笑庆， 康凯，等. 基于倾斜摄影的电力工程勘测技术[J]. 科技经济市场， 2018（4）：41-43.

[6]胡智峰. 基于倾斜摄影测量技术的资源调查技术研究[J]. 科技创新导报， 2018（1）：00102-00103.