正射影像航测在山区电力线路设计中的应用

南永良

(商洛创元电力设计有限责任公司，陕西 商洛 726000)

0 引言

随着电力需求的快速增长，越来越多的110 kV及以下电力线路需要建设在山地或从山岭上越过，给输电线路建设增加了难度。因此，加强输电线路设计、提高设计质量、优选线路走径、压缩线路占用的空间资源、保护自然环境显得尤为重要。

1 电力线路设计现状分析

现阶段，110 kV 及以下电力线路设计流程大多数是利用1∶50 000 或1∶10 000 地形图图上选线，现场踏勘，图上标注已建设施、线路；收集规划、自然资源、林业、文物等应避让规划物，修改图上选线走径；依据所选线路路径分析地形图，结合地形、坡度、海拔进行塔位设计；依据收集的资料进行通道设计；综合安全、方便、经济因素进行工程设计。由于1∶10 000 地形图图幅较大，一般适用于短线路和已有成形地形图的地方，其余大多仍采用1∶50 000 地形图，但其比例大，线路走径选择粗，通道设计困难，工程量难以准确统计，缺陷较大。

2 正射影像航测的应用

2.1 正射影像航测

秦岭山区沿线植被茂密，采用无人机航拍获取影像数据数字化成图，采集地形变化要素及高程点、勾绘等高线，成图范围为线路两侧各500 m 内带状区域。平面坐标系统采用2 000 国家大地坐标系，高程系统采用1985年国家高程基准，数字地形图成图比例1∶2 000，基本等高距为2 m。

2.2 电力线路设计

根据提供的成果航测图片，避让规划区、集中居民区，减少重要交跨，优化线路走径；根据数字地形图，绘制线路平断面图；确定塔位，优化提高铁塔利用系数；准确统计通道设计所需地面覆着物、交跨物、地形情况、林木情况，确定运输、机械化施工方案；设计工作考虑安全、便利、经济、环保的理念。在正射影像图上依据地形、周围影响物、公路等因素初选塔位，确定线路走径。

然后，根据等高线获取断面图，并依据断面图再次修正塔位；分析正射影像图，依据地表覆着物、交跨物设计杆塔；依据塔位地形、地质、公路运输条件进行基础设计，并力求在设计优化后实现安全可靠、运输方便、施工简易、单项成本最低。

最后，通盘考虑线路设计的整体性，优化修改单体设计，确保线路设计、塔型种类、基础种类、施工连续性达到完美结合，从而完成工程设计。

2.3 应用效果

(1) 航测图片能有效提高设计效率，准确统计工程量，优化通道设计，提供三维立体设计效果，方便项目投资单位评审。

(2) 航测图片为设计提供了基础数据，能够直观反映线路沿线地形、地物及标示规划区，特别是在山区，极大地减少了设计人员外业调查工作量，降低了劳动强度，消除了工作过程中引发的跌落、意外伤害等不安全因素。

(3) 正射影像图具有高清晰度、高精度、高实时性，可提供准确坐标，方便工程设计取得政府批复；能直观展示设计方案，对优化设计、准确统计工程量、降低工程造价起着基础性推动作用。

(4) 满足工程三维设计要求，国家电网公司已在2019年全面要求勘察设计单位在新承担的工程设计中采用三维设计技术，提高设计质量，降低工程投资，为“三型两网”提供全面、准确的基础数据。

(5) 可获取适宜带宽的正射影像，结合走廊影像数据库，实现线路路径的多方案选线和技术经济比较，进行线路路径的优化选择，使线路走径合理、杆塔利用率高、经济技术指标先进。

(6) 可借助正射影像航测航片，结合数字地面模型，通过三维实景仿真技术对线路走廊进行全数字化表达和三维模拟。

3 结束语

2017年，公司首次成功完成了正射影像航测在电力线路工程设计中的应用；2018年全面深化应用，利用航测图片开展设计、施工无一差错，减少了设计变更和现场技术服务需求；2019年依托正射影像航测开展工程三维设计取得了良好效果；未来正射影像航测在110 kV 及以下山区电力线路工程设计中的应用必将越来越广泛。