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無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在架空輸電線路測(cè)量中的應(yīng)用

2022-11-26 11:58潘池
遼寧自然資源 2022年6期
關(guān)鍵詞:測(cè)區(qū)選線外業(yè)

潘池

(遼寧省地理國(guó)情監(jiān)測(cè)中心,遼寧沈陽(yáng) 110034)

電力在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民日常生活中發(fā)揮著巨大的作用,而測(cè)繪技術(shù)作為先鋒行業(yè),其發(fā)展也極大影響電力工程建設(shè)的發(fā)展。

目前,放樣施工圖階段的工作流程是利用無(wú)人機(jī)搭載傾斜攝影測(cè)量系統(tǒng),獲取高分辨率三維實(shí)景影像,建立高精度三維模型,從而完成線路的選線、定線、終勘測(cè)量任務(wù)。

將全數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)上優(yōu)化好的路徑放樣到實(shí)地。首先內(nèi)業(yè)采集平斷面圖,依據(jù)該圖進(jìn)行設(shè)計(jì),確定桿塔位置,然后對(duì)每個(gè)桿位進(jìn)行實(shí)地放樣,校測(cè)高差、危險(xiǎn)點(diǎn)、檔距以及交叉跨越點(diǎn)等,對(duì)個(gè)別需要修改的路徑,要與線路的設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步進(jìn)行確認(rèn),從而完成線路的終勘測(cè)量。

一、無(wú)人機(jī)航攝準(zhǔn)備

無(wú)人機(jī)的航攝準(zhǔn)備包括: 制定航攝計(jì)劃、檢查設(shè)備、檢校相機(jī)。制定航攝計(jì)劃時(shí),利用衛(wèi)星影像圖疊加本項(xiàng)目的架空輸電線路選線計(jì)劃,根據(jù)線路位置,確定任務(wù)的范圍區(qū)域,初步了解測(cè)區(qū)內(nèi)的地形地貌情況以及交通狀況; 通過(guò)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查掌握測(cè)區(qū)內(nèi)是否有空中管制及軍事場(chǎng)所,進(jìn)一步確定適合的起降場(chǎng)地,并針對(duì)可能出現(xiàn)的緊急情況制訂應(yīng)急預(yù)案。

二、傾斜攝影數(shù)據(jù)獲取

項(xiàng)目采用多旋翼無(wú)人機(jī)搭載模擬五鏡頭相機(jī)的方式對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行傾斜攝影測(cè)量。由于測(cè)區(qū)形狀為矩形,航線是沿著矩形區(qū)域的長(zhǎng)邊進(jìn)行布設(shè),實(shí)際飛行范圍均超過(guò)了任務(wù)范圍。本次飛行的相對(duì)航高平均按100米設(shè)計(jì),航向重疊大于75%,旁向重疊大于40%。獲取影像分辨率為2厘米。

1.像控點(diǎn)測(cè)量

像控點(diǎn)布設(shè)密度和分布影響成果精度,項(xiàng)目按實(shí)地間距150米均勻布設(shè)像控點(diǎn),在測(cè)區(qū)四角采用雙點(diǎn)方式布設(shè),測(cè)區(qū)外圍拐角處布設(shè)像控點(diǎn),未單獨(dú)布設(shè)檢查點(diǎn);像控點(diǎn)采用RTK實(shí)時(shí)測(cè)量,每個(gè)像控點(diǎn)獨(dú)立觀測(cè)2次,兩次測(cè)量成果較差小于3厘米的取平均數(shù)作為最終成果。

2.空中三角測(cè)量

空中三角測(cè)量利用野外采集的像控點(diǎn)成果、POS信息以及影像數(shù)據(jù)采用全自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn),自建工程等。加密過(guò)程中通過(guò)對(duì)像控點(diǎn)的抽稀,對(duì)空三成果進(jìn)行分析,證明像控點(diǎn)越多,空三精度越高;反之像控點(diǎn)越少,空三精度下降。

3.三維實(shí)景建模

利用無(wú)人機(jī)航攝獲取的高分辨率多視實(shí)景影像,根據(jù)所獲取的圖像信息,外業(yè)測(cè)量成果、POS成果,使用三維實(shí)景建模軟件Smart3D建立測(cè)區(qū)精細(xì)化三維實(shí)景模型。

4.平斷面測(cè)量

內(nèi)業(yè)采編選用航天遠(yuǎn)景全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng),采用“裸眼測(cè)量”獲取架空輸電線路的平斷面圖等相關(guān)信息,擺脫傳統(tǒng)的立體測(cè)圖的束縛,實(shí)現(xiàn)了多窗口聯(lián)動(dòng)采編。并與道亨電力軟件兼容鏈接,從而實(shí)現(xiàn)了成果的全數(shù)字采集。

三、與傳統(tǒng)測(cè)量比較

1.基于GPS技術(shù)的數(shù)據(jù)采集

作為測(cè)量的一種新技術(shù),GPS定位技術(shù)目前在線路工程測(cè)量中已大量應(yīng)用,特別是線路帶狀控制網(wǎng)、施工測(cè)量等方面,其技術(shù)手段顯著的提高了線路測(cè)量的效益,改變了作業(yè)模式和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),目前仍然是主流技術(shù)方法。

隨著GPS技術(shù)的發(fā)展,高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)在線路測(cè)量中得到了廣泛應(yīng)用,如RTK技術(shù)在線路初勘和定測(cè)及施工放樣中的應(yīng)用取得了顯著效果,同時(shí)一次測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用完成了地形圖的繪制、斷面測(cè)量、土石方計(jì)算等,滿足工程所需的各種數(shù)據(jù)、圖紙和資料。

2.兩種方法的比較

在工作效率上,采用常規(guī)全野外測(cè)量方法需要3人10天;采用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的方法需要2人,5天;地物點(diǎn)的平面中誤差0.04米,高程中誤差0.03米,測(cè)量精度上也同樣滿足架空輸電線路測(cè)量規(guī)范的要求。(略去精度評(píng)定表)

在工序上,傳統(tǒng)的線路測(cè)量需要選線、外業(yè)定線、終勘等過(guò)程,期間需要反復(fù)不斷的提供外業(yè)數(shù)據(jù)給設(shè)計(jì)進(jìn)行選線,外業(yè)再實(shí)地調(diào)整線路,最終完成線路終勘;而采用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的方法,在獲取高分辨率影像后可直接在內(nèi)業(yè)進(jìn)行選線、定線、最終野外完成定位測(cè)量,操作方法更簡(jiǎn)單。

四、結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量方法相對(duì)于傳統(tǒng)的常規(guī)測(cè)量方法,在工作效率和精度上優(yōu)勢(shì)很大,且隨著測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣,其作業(yè)模式改變了常規(guī)測(cè)量的方式,操作更簡(jiǎn)單,減少了野外作業(yè)時(shí)間,特別是在架空輸電線路測(cè)量工作中的應(yīng)用,解決了外業(yè)測(cè)量繁瑣,線路選線、定線、終勘等工序較多的問(wèn)題,真正實(shí)現(xiàn)了一步到位的效果。

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