倾斜摄影测量技术在电力工程勘测中的运用

倾斜摄影测量技术在电力工程勘测中的运用
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魏道坤
三维地理信息数据是三维数字化设计平台的基础组成部
分，现阶段比较主流的三维地理信息采集技术，主要包含倾斜摄影测量技术、机载激光雷达测量技术以及传统的航测建模工作技术。

由于激光雷达的建模法作业强度相对较高，采集工作成本较大，后续数据处理工作量较高，同时还需要有效结合相机设备来获取更加真实的可视化图像效果。

在本次电力工程开展过程中，从工程实际工作角度上出发，通过使用倾斜摄影测量技术，有效收集其中的三维地理信息图像，根据三维设计工作要求和标准，对其进行分步论述，对倾斜摄影测量数据进行全面采集和处理，同时将所获取的勘测工作成果数据进行输出，倾斜摄影成果在三维平台当中的使用，主要是基于地理信息、电网空间以及输电线路等多项数据的加工和处理，有效满足电力工程项目的三维地理信息平台。

在飞行平台当中通过搭载多台相机，同时实
现从垂直和倾斜等各个不同角度上有效获取地面拍摄影像，可以有效获取地面物体更加完整和精确的勘测信息，同时有效建立起地物三维模型结构，因此可以形成更加可视化的工作效果。

一、工程概况
我国某电力公司为加快建设基建全过程数字化管理平台，组织开展输变电工程三维设计竞赛。

我公司依托某220kV 线路工程展开工作。

本工程220kV 构架线路长约8.3km，全部采用架空架设，其中双回路段长约5.4km，四回路段长约2.9km，所有220kV 部分均双边挂线。

二、倾斜摄影测量技术
倾斜摄影测量技术是国际上测绘遥感领域，在近几年发展出来的一项高新技术形式，可以实现在同一飞行平台上搭载多台传感器设备，可以同步实现从垂直倾斜等各个不同角度上进行影像信息的收集，并且可以有效获取地面物体上更加完整的数据信息。

倾斜航空摄影主要是使用倾斜航空相机，通过高空拍摄的方式有效获取地面的各环节影像信息，其中比较常用的倾斜摄影技术主要包含3相机和5相机的组合形式。

现阶段，比较主流的方式采用的是5相机模式，在常见的倾斜摄影5相机方案当中，通过相机获取垂直方向上的影像信息，另外4台相机可以从左右各个不同方向，获取不同角度的侧方向影像信息，相机的倾斜角度范围在40°～60°之间，因此可以有效获取更加完整的侧方，向地面轮廓与管理信息。

相比于传统的垂直摄影测量技术而言，倾斜摄影测量技术在整体的使用精确度上相对较高，并且三维可视化效果更加明显，倾斜摄影系统可以直接搭载在有人飞机或者是无人机上，可以快速获取地表三维模型结构信息，并且整体的成像效果更加明显，是大场景三维结构模型建设
的重要方法之一，在一些大范围的城市三维建模结构、输电线路
通道建模当中发挥出的作用非常明显，如图1：
图1倾斜摄影测量技术
三、倾斜摄影测量技术在电力工程勘测中的具体应用
1.各工作环节技术指标与要求。

航空高度根据航设区域的楼体高度、地面分辨率大小以及有效结合现场周边条件情况进行综合考虑和分析。

第一，布设航线。

根据拍摄区域的走向实现方法来进行铺设平行于航设区域，边线位置和航线位置，需要有效获取测量区域的相关影像信息。

第二，飞行质量。

相片飞行方向重叠度，通常情况下保证在70%～80%之间，同时旁向重叠度，在设计过程中重叠度范围需要控制在50%～80%之间。

在航摄过程中如果出现相对漏洞或者是绝对漏洞问题需要及时进行补充，通过使用前一次航摄飞行的数码相机来进行补充拍摄，补充拍摄的航线两端需要超过漏洞以外的两条基准线位置。

根据设计飞行高度，实际飞行高度和设计飞行高度之间的差值不能超过50m，同时同一航线上的相邻相片之间所产生的高度差不能超过30m，最大的飞行高度和最小飞行高度之间的差值不能超过50m。

第三，影像拍摄质量。

影像质量尤其强调的是影像的清晰度，需要保证影像信息反差适中、颜色饱满以及色彩鲜明，相同的地物色调需要保持相同，并且需要具有更加丰富的层次感，并有效辨别和地面分辨率相适应的细小地物影像信息，因此可以有效建立起更加清晰的立体模型结构。

所拍摄的影像信息当中不能存在大面积的云彩、烟尘、反光以及严重的污点等问题，尽管存在少量的缺陷问题，但是并不影响立体结构模型之间的连
接以及三维结构模型的创建，可以直接用于三维模型的生产工
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作，拼接影像不存在明显的模糊、重影以及像位错位情况。

2.像控测量。

第一，影像控制点是航空测量过程中，内业加密和图像形成的重要基础，本次电力工程项目勘测工作过程中，相片控制点使用的是基于HNCORS 的网络RTKK 技术来加以开展，沿线路中心位置共设置出14个点位。

第二，相控点需要根据区域网络来进行设置，由于倾斜摄影的整体重叠度相对较高，并且存在多视角影像计算机密集点，云数据匹配功能相对较强，在外业部设相控中基于跨度大小，可以对其进行适当放宽处理，但是在实际加密工作当中，检测点的精度大小需要满足精度控制工作指标，如图2：
图2相控点布置
第三，相同点需要尽可能选择在上下航线的重叠位置中间，同时相邻区域的网络需要尽可能共用一个相控点。

3.空中三角测量。

在进行空中三角测量工作之前，需要对原始的影像数据信息进行预处理，同时对原始的影像信息展开色彩亮度、对比度的调整以及色彩均匀处理。

在原色处理工作过程中需要尽可能缩小影像之间的色调差异性，保证色调更加均匀、反差更加适中、层次更加分明，同时还可以保证地物色彩不会产生明显的失真情况，同时也不能有云色处理过的明显痕迹。

在空中三角测量过程中因为倾斜航空摄影测量工作摄影倾角更大、影像变形更加严重同时分辨率变化较大，尺度无法进行统一，同时重叠次数相对较多需要进行多市化处理工作，使得空中三角测量工作，有益于常规数码航空测量工作中的三角测量方法，如图3，空中三角测量工作完成之后，需要进行全自动三维建模和模型修饰，对最终的勘测工作结果进行输出和导入生成相应的图像信息，将其直接录入到终端系统内部进行进一步处理，帮助测量工作人员了解更多电力勘察数据内容，保证整个电力数据信息勘察工作的真实性和科学性，为整个电力工程项目的后续顺利开展打下良好的基础。

图3空中三角测量系统原理
4.对测量误差问题采取针对性的优化措施。

在无人机倾斜摄影测量工作中，如果操作失误会造成所收集到的测量数据信息存在较大的偏差，进而造成倾斜摄影测量技术无法得到有效应用。

具体而言，倾斜摄影测量技术在使用过程中产生的误差包含了以下几个方面：首先，原始分辨率偏低造成数具误差问题的产生；其次，在空三加密过程中产生数据误差问题，在相关软件进行自动化加密工作过程中，与其相匹配的数据产生偏差，对整个测量数据精度造成较大影响，最后在人工数据采集期间造成数据误差问题。

针对上述所测量误差问题，必须要全面加强测量工作人员的操作技能，需要根据不同地形条件对测量角度进行有效调整，同时要做好局部测量数据对比和分析面，如图4：
图4倾斜摄影信息收集
四、结语
综上，本文通过对倾斜摄影测量技术的相关技术路线数据信息收集和处理，以及最终的数据成果等进行分析和研究，有效得出倾斜摄影测量技术，在电力工程勘测工作中的应用效果非常明显，可以全面提高前期勘察工作质量保证所获取的三维地理信息成果更加精确。

作者简介：魏道坤（1989.10-），男，工程师，硕士研究生，研究方向：工程勘察工作。

（作者单位：湖南科鑫电力设计有限公司
）
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