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[摘 要]描述了以适普架空输电线路设计软件VirtuoZo ELE平台，利用收集到的遥感影像进行可研阶段路径设计的操作方案，并以实际生产项目为例，得出优化线路前后的工程指标参数。
[关键词]VirtuoZo ELE；遥感影像；优化线路
中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）03-0385-02
The Application of Remote Sensing Imaging in Optimization of Transmission Line Selection
WAN Bin-bin
（Nanchang Geographic Information Data Center，Nanchang，330038，China）
[Abstract]This paper describes the operation scheme of path design in the researchable phase using the VirtuoZo ELE platform of the design software of the Sipu overhead transmission line， and takes the actual production project as an example to obtain the parameters of the engineering indicators before and after optimizing the line.
[Key words]VirtuoZo ELE； Remote sensing imagery； Optimization of the line
1引言
隨着数字遥感技术在输电线路的运用越来越广泛，如何将其应用到输电线路设计的前期阶段是勘测专业一直在探索的重要方，根据近两年多种电压等级的输电线路勘测经验，在可研阶段收集存档的遥感资料进行路径设计可以很大程度上提高路径的可行性和可靠性，对各类工程指标也可以有很好的控制。需要收集的遥感资料主要为：数字正射影像（DOM）和数字高程模型（DEM）。DOM可以是从测绘生产单位购买的成果正射影像，也可是自己通过航片数据生产得到的正射影像，也可是卫片经过处理后得到的正射影像；DEM可以是从测绘生产单位购买的成果DEM，也可是自己通过航片数据生产得到的DEM，也可是卫片经过处理后得到的DEM。
2操作流程
在可研设计阶段利用收集、采购存档的遥感影像资料（数字正射影像DOM和数字高程模型DEM）进行输电线路优化设计主要包括以下步骤：
1）收集、采购基础数据DOM和DEM。DOM数据地面采样间隔应该在1m左右，这样点位中误差约为1.4米；DEM数据地面采样间隔应该在5米左右，从而可知山地的高程中误差约为3.7米；
2）利用控制点资料统一坐标系统，检查数据的平面精度和高程精度；
3）利用数字高程模型数据（DEM）自动生成概略等高线图；
4）在CAD中加载DOM和等高线文件，提电气设计专业进行平面选线；
5）利用DOM和DEM叠加建立三维仿真模型；
6）本体设计专业在适普架空输电线路设计软件VirtuoZoELE软件下进行线路优化确认；
7）概略平断面图输出，电气专业进行预排杆，检核塔位；
8）成果整理输出。
3数据处理
3.1影像参数检查
数据处理的第一步是需要对收集或采购的遥感影像资料DEM和DOM的参数进行检查，DEM文件的头文件包含了其相应的参数信息，具体如图3.1头文件所示。
DEM文件的第一行（头文件）中包含了其参数信息，第1，2列标绘的是其西北角的角点坐标，第3列为数据旋转系数，第4、5列表示数据X、Y方向的地面采样间隔，第6、7列为数据的行列数。
DOM文件要求提供的是.tif格式的栅格文件，每个.tif的影像文件有一个.tfw格式的参数文件，具体如图3.2.tfw文件格式所示。
.tfw文件中包含6行参数信息，第1行为X方向的像素分辨率，即地面分辨率。第2，3行为X、Y方向的选择系数，第4行为Y方向的像素分辨率，第5，6行为影像西北角角点地理坐标。
3.2等高线自动绘制
等高线自动绘制采用工具软件DEM2Cnt，软件中需要选择源数据路径、数据存储路径和等高线绘制参数，处理完成后生产的.dxf文件作为交换数据格式，可以在AutoCAD等软件中进行编辑。
3.3建立三维模型
建立模型文件采用工具软件Ortho2Ste，软件中需要选择源数据路径、数据存储路径和模型视角参数，处理完成后生产的.VST文件适普软件特有数据格式，可以在适普架空输电线路设计软件VirtuoZoELE软件中调。
3.4模型精度校核
模型精度校核通常分为两方面：
（1）通过视觉效果检查模型二维平面与地形起伏之间的匹配情况，主要检查水域范围、道路和山脚，本工程从视觉上来看匹配精度良好。
（2）基于控制点参数的精度校，根据线路沿线设置的控制点对比实测的三维坐标与模型上解译出来的三维坐标之间的差异。
4路径优化
4.1线路选择原则
1）考虑城镇规划、发展和整体布局；
2）避让有开采价值的矿区、矿产勘测区和采空区；
3）避让沿线密集的村落，尽量减少房屋拆迁；
4）为施工、运行提供较好的交通条件； 5）避让不良地质地带和微气候区；
6）避让军事保护区和保护设施；
7）避让风景旅游区；
8）避开环境保护敏感区；
4.2线路影响因素
1）马回岭机场（军民两用）净空区；
2）九江县马回岭镇、德安县丰林镇、聂桥县、吴山镇规划、瑞昌市总体规划控制范围；
3）武九电气化铁路、在建武九客专、昌九高速、杭瑞高速、昌九城际铁路，京九铁路；
4）500kV永马线，220kV馬裕线、马杨线、马西线、马青I线等已建高压线路；
5）沿线采石厂、采矿权及矿产普查区；
6）线路经过地形大部分地区以丘陵及河网泥沼为主，局部为山地，线路沿线最高海拔高度550m；线路途经地区植被丰富、水汽充沛、气候温和，沿线林地主要树种为杉树、松树、杂树等，本工程线路对于成片林区均采取高跨。
4.3方案选择
图4.1方案比选图中标示的是RJ29-RJ38段的南北两个方案，南方案为1：5万地形图上选择的方案，北方案是利用遥感影像资料在适普架空输电线路设计软件VirtuoZo ELE下优化的方案，两个方案对比如下：
1）南方案走廊拥挤，如果采用平行设计两条线路的方案，将大大增加房屋的拆迁量，且线路直接压覆采矿区两处；
2）通过在三维平台上核实跨越粉红色的220kV线路，南方案跨越条件很差；
3）南方案具有路径相对较短，减少线路长度，减少塔级的优势。
4.4参数对比
表中房屋拆迁量统计的标准为距离中线18米（此参数根据设计提供的边线5米内为强拆范围，最大横担约12.5米大致计算取值）。从参数对比表中的数值可知，利用遥感影像优化后的的线路在两项重要的工程指标参数上都有所减少，从而减少工程投资，节约成本。
5结语
根据以上的论述，通过收集、采购已有的航测或遥感数据在可研阶段应用全数字摄影测量技术取得明显的效果。利用遥感影像选线更直观、信息量更丰富，在选线时便可以通过影像与等高线的叠加来设计线路。同时，可以设计多个路径方案，通过软件平台绘制概略的断面图，对比杆塔数量、线路长度和房屋拆迁量等工程量指标，从而选择更有的设计方案。
参考文献
[1]万明忠，任艳；高分辨率卫星影像在电网勘测工程中的应用[J].电力勘测设计，2004年04期
[2]吴定邦；曾建国；史经；全数字摄影测量系统VirtuoZo的应用[J].江西水利科技，2005年04期
[3]张祖勋，张剑清，数字摄影测量[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，1996
[关键词]VirtuoZo ELE；遥感影像；优化线路
中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）03-0385-02
The Application of Remote Sensing Imaging in Optimization of Transmission Line Selection
WAN Bin-bin
（Nanchang Geographic Information Data Center，Nanchang，330038，China）
[Abstract]This paper describes the operation scheme of path design in the researchable phase using the VirtuoZo ELE platform of the design software of the Sipu overhead transmission line， and takes the actual production project as an example to obtain the parameters of the engineering indicators before and after optimizing the line.
[Key words]VirtuoZo ELE； Remote sensing imagery； Optimization of the line
1引言
隨着数字遥感技术在输电线路的运用越来越广泛，如何将其应用到输电线路设计的前期阶段是勘测专业一直在探索的重要方，根据近两年多种电压等级的输电线路勘测经验，在可研阶段收集存档的遥感资料进行路径设计可以很大程度上提高路径的可行性和可靠性，对各类工程指标也可以有很好的控制。需要收集的遥感资料主要为：数字正射影像（DOM）和数字高程模型（DEM）。DOM可以是从测绘生产单位购买的成果正射影像，也可是自己通过航片数据生产得到的正射影像，也可是卫片经过处理后得到的正射影像；DEM可以是从测绘生产单位购买的成果DEM，也可是自己通过航片数据生产得到的DEM，也可是卫片经过处理后得到的DEM。
2操作流程
在可研设计阶段利用收集、采购存档的遥感影像资料（数字正射影像DOM和数字高程模型DEM）进行输电线路优化设计主要包括以下步骤：
1）收集、采购基础数据DOM和DEM。DOM数据地面采样间隔应该在1m左右，这样点位中误差约为1.4米；DEM数据地面采样间隔应该在5米左右，从而可知山地的高程中误差约为3.7米；
2）利用控制点资料统一坐标系统，检查数据的平面精度和高程精度；
3）利用数字高程模型数据（DEM）自动生成概略等高线图；
4）在CAD中加载DOM和等高线文件，提电气设计专业进行平面选线；
5）利用DOM和DEM叠加建立三维仿真模型；
6）本体设计专业在适普架空输电线路设计软件VirtuoZoELE软件下进行线路优化确认；
7）概略平断面图输出，电气专业进行预排杆，检核塔位；
8）成果整理输出。
3数据处理
3.1影像参数检查
数据处理的第一步是需要对收集或采购的遥感影像资料DEM和DOM的参数进行检查，DEM文件的头文件包含了其相应的参数信息，具体如图3.1头文件所示。
DEM文件的第一行（头文件）中包含了其参数信息，第1，2列标绘的是其西北角的角点坐标，第3列为数据旋转系数，第4、5列表示数据X、Y方向的地面采样间隔，第6、7列为数据的行列数。
DOM文件要求提供的是.tif格式的栅格文件，每个.tif的影像文件有一个.tfw格式的参数文件，具体如图3.2.tfw文件格式所示。
.tfw文件中包含6行参数信息，第1行为X方向的像素分辨率，即地面分辨率。第2，3行为X、Y方向的选择系数，第4行为Y方向的像素分辨率，第5，6行为影像西北角角点地理坐标。
3.2等高线自动绘制
等高线自动绘制采用工具软件DEM2Cnt，软件中需要选择源数据路径、数据存储路径和等高线绘制参数，处理完成后生产的.dxf文件作为交换数据格式，可以在AutoCAD等软件中进行编辑。
3.3建立三维模型
建立模型文件采用工具软件Ortho2Ste，软件中需要选择源数据路径、数据存储路径和模型视角参数，处理完成后生产的.VST文件适普软件特有数据格式，可以在适普架空输电线路设计软件VirtuoZoELE软件中调。
3.4模型精度校核
模型精度校核通常分为两方面：
（1）通过视觉效果检查模型二维平面与地形起伏之间的匹配情况，主要检查水域范围、道路和山脚，本工程从视觉上来看匹配精度良好。
（2）基于控制点参数的精度校，根据线路沿线设置的控制点对比实测的三维坐标与模型上解译出来的三维坐标之间的差异。
4路径优化
4.1线路选择原则
1）考虑城镇规划、发展和整体布局；
2）避让有开采价值的矿区、矿产勘测区和采空区；
3）避让沿线密集的村落，尽量减少房屋拆迁；
4）为施工、运行提供较好的交通条件； 5）避让不良地质地带和微气候区；
6）避让军事保护区和保护设施；
7）避让风景旅游区；
8）避开环境保护敏感区；
4.2线路影响因素
1）马回岭机场（军民两用）净空区；
2）九江县马回岭镇、德安县丰林镇、聂桥县、吴山镇规划、瑞昌市总体规划控制范围；
3）武九电气化铁路、在建武九客专、昌九高速、杭瑞高速、昌九城际铁路，京九铁路；
4）500kV永马线，220kV馬裕线、马杨线、马西线、马青I线等已建高压线路；
5）沿线采石厂、采矿权及矿产普查区；
6）线路经过地形大部分地区以丘陵及河网泥沼为主，局部为山地，线路沿线最高海拔高度550m；线路途经地区植被丰富、水汽充沛、气候温和，沿线林地主要树种为杉树、松树、杂树等，本工程线路对于成片林区均采取高跨。
4.3方案选择
图4.1方案比选图中标示的是RJ29-RJ38段的南北两个方案，南方案为1：5万地形图上选择的方案，北方案是利用遥感影像资料在适普架空输电线路设计软件VirtuoZo ELE下优化的方案，两个方案对比如下：
1）南方案走廊拥挤，如果采用平行设计两条线路的方案，将大大增加房屋的拆迁量，且线路直接压覆采矿区两处；
2）通过在三维平台上核实跨越粉红色的220kV线路，南方案跨越条件很差；
3）南方案具有路径相对较短，减少线路长度，减少塔级的优势。
4.4参数对比
表中房屋拆迁量统计的标准为距离中线18米（此参数根据设计提供的边线5米内为强拆范围，最大横担约12.5米大致计算取值）。从参数对比表中的数值可知，利用遥感影像优化后的的线路在两项重要的工程指标参数上都有所减少，从而减少工程投资，节约成本。
5结语
根据以上的论述，通过收集、采购已有的航测或遥感数据在可研阶段应用全数字摄影测量技术取得明显的效果。利用遥感影像选线更直观、信息量更丰富，在选线时便可以通过影像与等高线的叠加来设计线路。同时，可以设计多个路径方案，通过软件平台绘制概略的断面图，对比杆塔数量、线路长度和房屋拆迁量等工程量指标，从而选择更有的设计方案。
参考文献
[1]万明忠，任艳；高分辨率卫星影像在电网勘测工程中的应用[J].电力勘测设计，2004年04期
[2]吴定邦；曾建国；史经；全数字摄影测量系统VirtuoZo的应用[J].江西水利科技，2005年04期
[3]张祖勋，张剑清，数字摄影测量[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，1996