架空输电线路测量技术发展现状和展望

刘凡

摘 要：文章结合自身的工作实践，尝试分析了架空输电线路测量技术发展现状，从而就架空输电线路测量新技术及应用进行了总结，阐述了各种测量技术在应用中的优缺点及发展趋势，以供大家参考。

关键词：架空输电线路；测量技术；发展现状；应用；展望

近年来，随着我国电力行业的持续发展，在我国经济发展中起到关键性的作用。然而，在电力项目建设过程中离不开测绘工作，从中也促进了测绘技术的创新与发展。在这种背景下，测量技术在电力建设中发挥着越来越重要的作用，特别是在架空输电线路设计、施工和后期维修中都离不开测量工作。为此，在架空输电线路建设中采用测量新技术，可以大大提升测量工作的水平，确保工程建设的整体质量。

1 架空输电线路测量技术发展现状分析

90年代，在电力工程测量工作中，人们广泛使用的测量工具是半站仪和全站仪，这两种仪器具有精度高、测距远、效率高等特点。到了21世纪，随着电力行业的迅速发展，信息化、自动化、数字化等技术也相继出现，人们对测量设备和技术提出了更高的要求。而对目来而方，随着全球定位系统和航空摄影系统的出现，出现了GPS技术和航空摄影测量技术，从中给架空输电线路测量工作带来了一些机遇和挑战。而随着科技的不断进步，在架空输电线路测量中将以3S技术为主。下面就以上几种测量技术的发展进行分析。

1.1 全站仪及GPS技术

工程测量技术应用较广泛的有2种，一种是全站仪，另一种是GPS技术。这两种测量技术广泛应用于220kV以下的高压输电线路测量中。全站仪广泛应用于通视较好的地方，是在直线桩上架设测量仪器，再将后方度盘置零，接着使用分中法测定桩位，最后再进行边线、塔基断面等测量。在这个测量过程中经常出现较大的积累误差，同时在林带较密的地方作业，需要要砍伐大量的树木，严重破坏了自然环境。而GPS技术作业具有距离长、无通视、积累误差小等特点，它能够很好地解决了以上问题，减少林区树木的砍伐。如果与全站仪相互结合，其测量效果将会更好。例如，在平断面的测量采用GPS技术，同时在地形图的测设采用全站仪，这种测量方法效果明显。但在交叉跨越的线路测量时，要采用全站仪进行测量。但同时这两种测量技术还存在以下缺点：测量效率低，工作量大；路径衔接性差，同时容易造成返工。

1.2 航空摄影测量技术

航空摄影测量技术是在飞机上使用照相机沿测量线路的方向进行拍摄，接着根据相关规范进行外业控制测量和像控点测量，以取得高精度的坐标和高程，然后通过计算机技术，利用数字摄影测量系统进行内定向、相对定向、绝对定向、建立数字高程模型等。这种技术具有速度快、精度高、数据利用率高等优点，同时还能对三维坐标进行精确测量，并快速生成三维数字模型，这样可以节省测量时间，减少人力的投入，测量效果明显。目前，按照我国电网公司的规定和要求，超高压和特高压输电线路都要求采用航空摄影测量技术进行测量。超高压主要是指电压在330kV～750kV的输电线路；特高压是指电压大于800kV～1000kV的输电线路。同时，这种测量技术也存在工期长，成本高、容易受外界影响等缺点。

1.3 3S技术

3S技术主要是指GIS技术、GPS技术和RS技术。GIS技术是指空间地理信息分析技术，主要是以地理空间为依据，通过利用计算机软件、硬件数据库技术对多方位动态瞬时的空间地理信息数据进行测量，以获取空间地理信息，为人们进行地理研究提供服务。当前，GIS技术主要向数据集成化、网络化、智能化等方向发展。RS遥感技术作为一种综合技术，主要是通过利用一些传感器对空中目标所产生的反射和辐射信息进行收集、储存和处理，从而形成一种图像，人们可以通过对图像中的物体进行判断，以识别物体。RS遥感技术在应用中可以快速生成高质量的地形图，实现了卫星影像地形测绘技术。而GPS技术在各个领域得到了广泛的应用，且操作简单快捷。目前来说，3S技术由于经常受到各种因素的影响及限制，在架空输电线路测量中的应用仍然比较少，还需要进一步的研究。

2 架空输电线路测量新技术及发展

根据以上分析，对于220kV以下的架空输电线路测量，主要采用卫星影像和航空影像。但对林带密集的地方或者高山区即很难满足现代电力测量的技术要求，因此出现了LIDAR机载技术和无人机技术，并建立了电力线路信息平台，促进了现代化测绘新技术的持续发展。

2.1 LIDAR机载技术

目前，在林带较密的地方广泛使用LIDAR机载技术。此技术是指通过在飞机上安装机载激光探测，集成了IMU系统、差分GPS系统和数码相机，激光扫描系统在IMU系统和差分GPS系统的支持下，通过激光扫描器对测量资料进行存储、输出和内部显示等，同时匹配传感器获取的数据，同时利用软件进行处理，以获取被测目标的三维坐标和表面形态，并建立立体模型，LIDAR机载传感器发出的激光可以直接穿过树林的遮挡，获取高精度的三维地理信息。这样技术所建立的三维立体模型主要是以激光点云数据为基础，以及以正摄影像为纹理，对同一地方从不同角度进行观察，通过利用这个平台对输电线路进行选择，然后通过利用一些专业软件，对激光点云数据进行导入，最后对得到的数据进行处理，从而得出准确的数字表面模型和高程模型等信息。相对于传统方法来说，采用高精度的激光数据经过纠正镶嵌方式，可以获取更精确的正射影像图。而这种技术的后续流程与航空摄影测量系统的流程比较类似，目前广泛应用于四川、福建、湖南、广東等地区，同时在应用中取得了明显的效果。

2.2建立电力信息平台

电力线路信息平台有利于对采集的数据进行更新、处理、分析、显示、输出等处理，以构建出地面三维立体模型，建立电力线路走向的三维漫游图。电力信息平台的建立要注意以下几点：一是要对高分辨率的卫星照片进行扫描，可以采用商业卫星进行扫描，其扫描的平面精度较高，一般可以达到几十公分；二是要建立高精度的高程数据模。我们可以通过对线路沿线的地方进行选取，然后进行高程控制测量，同时在整个测区或测区周围均匀分布点位，最后通过高程拟合来提高测区高程精度。三是建好信息平台以后，我们应优选线路路径，由于遥感影像具有较好的现实性，地貌一般与实地比较吻合，在影像上可以反映出各种影响线路走向，从而方便于人们选线工作，对于一些不清楚的地方，我们可以在现场进行调绘。在线路走向确定以后，才能生成平断面，再进行一次终勘定位。到目前为止，建立电力信息平台由于受到众多因素的影响，在架空输电线路建设中应用较少，有待进一步研究及应用。

3 结束语

综上所述，目前架空输电线路测量主要以高精度信息化平台为基础，建立综合性的数据处理模式，正朝着有电网信息化、数字化、智能化的方向发展。同时，在架空输电线路测量新技术发展与应用中已经取得了一定的成效，测量技术的质量也得到了进一步的提升，为未来的电力测量工作提供参考依据。

参考文献

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[2]吕良寿.基于LiDAR数据的3D产品生产新技术[J].福建地质，2009（2）：124-130.