采用無(wú)人機(jī)對(duì)電力工程進(jìn)行測(cè)量

　　隨著近些年技術(shù)水平的快速提升，電力工程測(cè)量也擺脫了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的束縛，不斷應(yīng)用全新的、現(xiàn)代化的測(cè)量技術(shù)來(lái)進(jìn)行，其中最為重要的一種就是無(wú)人機(jī)航攝測(cè)量技術(shù)。通過(guò)無(wú)人機(jī)航攝測(cè)量技術(shù)的數(shù)字化電力線路勘測(cè)方式能夠使得電力工程測(cè)量更加的簡(jiǎn)單明了，能夠有效降低拍攝測(cè)量成本，同時(shí)具有風(fēng)險(xiǎn)小、速度快、受環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)，具有非常好的應(yīng)用前景。

　　一般情況下大型的輸電線路都是跨區(qū)域、距離較長(zhǎng)的工程，要求測(cè)量的準(zhǔn)確度較高，并且測(cè)量工作量較大，傳統(tǒng)的測(cè)量方式已經(jīng)無(wú)法滿足不斷發(fā)展的電力工程要求。隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及無(wú)人機(jī)技術(shù)等的提升，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在電力工程測(cè)量方面的應(yīng)用成為了可能，此種技術(shù)能夠有效提升測(cè)量的精度(一般能夠達(dá)到1：2000的技術(shù)規(guī)范)。一般情況下無(wú)人機(jī)航空測(cè)繪系統(tǒng)主要包括兩部分，分別為傳感器(主要是數(shù)碼攝像機(jī))以及遙感平臺(tái)。

　　相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)航攝測(cè)量技術(shù)主要就是在低空情況下進(jìn)行拍攝，這樣能夠得到清晰度更高的數(shù)碼影響。然后將所拍影像通過(guò)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量網(wǎng)格實(shí)施必要的影像處理，最后將其制作成為數(shù)字地圖。此種測(cè)量方式具有快速、便捷、準(zhǔn)確等方面的特點(diǎn)，能夠有效克服傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)中地圖比例不夠準(zhǔn)確、測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)等問題。

　　一般情況下，無(wú)人機(jī)航攝測(cè)量在具體應(yīng)用過(guò)程中可以分為三個(gè)階段來(lái)進(jìn)行，分別為：攝影計(jì)劃規(guī)劃、建立起測(cè)區(qū)調(diào)控控制網(wǎng)、后期的內(nèi)頁(yè)數(shù)據(jù)加密處理等等。

　　為了能夠確保得到更加真實(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)以及影響，在通過(guò)無(wú)人機(jī)航攝實(shí)施輸配電線路測(cè)量過(guò)程之前需要對(duì)所要測(cè)量的區(qū)域情況、無(wú)人機(jī)測(cè)量過(guò)程中的起降位置等情況進(jìn)行仔細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)劃，這樣才能夠確保測(cè)量順利完成。航帶規(guī)劃設(shè)計(jì)。從目前情況來(lái)看，無(wú)人機(jī)的每次飛行時(shí)間有限(大多在1h以內(nèi))，所以在進(jìn)行航攝時(shí)一定要對(duì)時(shí)間進(jìn)行有效控制(應(yīng)控制在50min之內(nèi))，避免因?yàn)闊o(wú)人機(jī)缺少動(dòng)力而損毀。特別要注意的是，在進(jìn)行距離較長(zhǎng)、面積較大的目標(biāo)進(jìn)行拍攝時(shí)更是要做好航帶的規(guī)劃設(shè)計(jì)，可以通過(guò)多個(gè)架次組合的方式來(lái)來(lái)完成整體目標(biāo)的拍攝。通過(guò)多架飛機(jī)根據(jù)規(guī)劃相繼進(jìn)行降落和補(bǔ)給能夠完整地得到目標(biāo)輸配電線路的相應(yīng)數(shù)據(jù)信息。

　　測(cè)區(qū)范圍規(guī)劃。進(jìn)行測(cè)量區(qū)域整個(gè)線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)是確保得到輸配電線路完整、準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的前提和基礎(chǔ)。在具體規(guī)劃過(guò)程中可以將所要測(cè)量的輸配電線路作為兩邊等寬的長(zhǎng)條帶狀目標(biāo)來(lái)看待，并且要確保四個(gè)角處在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，只有這樣才能夠確保無(wú)人機(jī)可以對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。然后要根據(jù)無(wú)人機(jī)具體的飛行距離、飛行時(shí)間以及飛行速度等參數(shù)確定出航拍的頻率和順序。對(duì)于那些曲率相對(duì)較多的線路來(lái)說(shuō)，可以將其劃分成為多個(gè)航帶來(lái)進(jìn)行分別測(cè)量。

　　建立起測(cè)區(qū)調(diào)控控制網(wǎng)。測(cè)區(qū)控制網(wǎng)建設(shè)。之所以要進(jìn)行測(cè)區(qū)控制網(wǎng)的建立，主要目的在于確保無(wú)人機(jī)所在航攝過(guò)程中能夠更加精準(zhǔn)的得到目標(biāo)圖像的位置以及坐標(biāo)，同時(shí)能夠便于后期對(duì)于圖像的制作以及處理。在進(jìn)行測(cè)量控制網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中一定要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行，要充分參照輸配電線路的長(zhǎng)短來(lái)進(jìn)行。同時(shí)要確保所設(shè)置的GPS控制點(diǎn)能夠較均勻的分布，以此來(lái)建立起相應(yīng)的坐標(biāo)系。測(cè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控布置。在進(jìn)行輸配電線路全線測(cè)量過(guò)程中，一定要確保無(wú)人機(jī)拍攝到的圖像具有較小的畸變，不能存在相關(guān)瑕疵。所以一定要保證設(shè)置的控制點(diǎn)具體位置能夠得到非常清晰的圖像，同時(shí)可以非常簡(jiǎn)單明了的判定立體測(cè)量方位情況，并且在進(jìn)行外部控制點(diǎn)布設(shè)時(shí)需要確保均勻性。只有這樣才能夠確保通過(guò)無(wú)人機(jī)航攝所得到的圖像以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

　　無(wú)人機(jī)航攝影像數(shù)據(jù)處理。影像比例糾正。無(wú)人機(jī)所配備的相機(jī)坐標(biāo)和所得影像的坐標(biāo)是有差異的，所以為了確保所得影像數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性需要對(duì)影像實(shí)施畸變差糾正。在進(jìn)行畸變差糾正過(guò)程中所用參數(shù)主要有：主點(diǎn)坐標(biāo)、對(duì)稱畸變參數(shù)、非對(duì)稱畸變參數(shù)、CCD非正方形比例系數(shù)以及CCD非正交性畸變系數(shù)?？罩腥菧y(cè)量。所謂的空中三角測(cè)量也可以稱之為空中拍攝航測(cè)系統(tǒng)，主要就是通過(guò)測(cè)區(qū)當(dāng)中較少的空間坐標(biāo)地面控制點(diǎn)，利用區(qū)域網(wǎng)平差計(jì)算的方式來(lái)獲取加密點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)以及影像的外方位元素。通過(guò)有效的空中三角測(cè)量能夠有效提升測(cè)區(qū)內(nèi)部加密點(diǎn)分布的均勻性以及加密精度的可靠性，同時(shí)能夠使得航帶間的轉(zhuǎn)點(diǎn)更加密集。通過(guò)平差計(jì)算之后整個(gè)系統(tǒng)可以自行形成無(wú)人機(jī)所拍攝影像的加密點(diǎn)坐標(biāo)以及外方位元素文件。

　　DEM數(shù)據(jù)匹配。文檔對(duì)象模型(DOM)的實(shí)現(xiàn)主要是利用形成的測(cè)區(qū)地表數(shù)字高程模型(DEM)對(duì)于影像實(shí)施正射投影而形成的。從現(xiàn)階段來(lái)看，絕大多數(shù)電力工程測(cè)量機(jī)構(gòu)都采取的是Pixel Grid軟件自行生成多模型、多重疊的DEM柵格數(shù)據(jù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匹配以及數(shù)據(jù)采集等相應(yīng)操作，從而確保像方DEM點(diǎn)能夠非常準(zhǔn)確的切準(zhǔn)地面。為了能夠最大程度上確保所得影像的完整性和準(zhǔn)確性，需要生成整個(gè)測(cè)量區(qū)域的像片正射影像。

　　無(wú)人機(jī)航攝測(cè)量在電力工程測(cè)量中的應(yīng)用案例介紹。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展以及其普及程度的加快，無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，在電力方面同樣得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在線路巡查、重大自然災(zāi)害電力救援等方面無(wú)人機(jī)得到了非常有效的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)在電力工程中應(yīng)用最為重要的一方面就是配套電力工程的全周期設(shè)計(jì)方面，無(wú)人機(jī)能夠最大程度上發(fā)揮效用，取得最為明顯的效果，能夠節(jié)約大量的人力和資金投入，同時(shí)可以最大程度上縮短工期。

　　例如某輸電線路處在高原地區(qū)，通過(guò)無(wú)人機(jī)對(duì)其進(jìn)行航攝測(cè)量能夠得到7航帶、3200景0.04m分辨率影像數(shù)據(jù)，在經(jīng)過(guò)內(nèi)業(yè)空三加密處理之后可以建立起三維大場(chǎng)景線路選線航測(cè)平臺(tái)。在此平臺(tái)建立之后，相關(guān)專業(yè)的工作人員就可以借用專業(yè)的立體眼鏡來(lái)得到較為真實(shí)的航測(cè)環(huán)境，可以通過(guò)數(shù)字化的形式在此環(huán)境中非常便捷、非常有序的實(shí)施線路方案設(shè)定、線路路徑優(yōu)化等不同環(huán)節(jié)的輸電線路設(shè)計(jì)。

　　完成了輸電線路的設(shè)計(jì)之后，航測(cè)工作人員可以在無(wú)人機(jī)立體像對(duì)上進(jìn)行更加精確的線路地形斷面測(cè)量，從而得到整條線路范圍之內(nèi)更加精準(zhǔn)的地形斷面信息(可以達(dá)到亞米級(jí))，在此基礎(chǔ)上能夠進(jìn)一步分析設(shè)定路徑的可行性和排桿立塔的科學(xué)性。除此之外，相關(guān)人員可以通過(guò)無(wú)人機(jī)所拍攝的影像資料建立起航攝測(cè)量的附加產(chǎn)品，例如三維大場(chǎng)景路徑漫游模型、全彩色路徑正攝影像圖等等，這樣就可以在基礎(chǔ)資料方面、設(shè)計(jì)全過(guò)程以及最終的成品質(zhì)量等方面都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化操作，使得測(cè)量工作得到全面提升。

　　總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)無(wú)人機(jī)航攝測(cè)量技術(shù)進(jìn)行電力工程測(cè)量具有非常大的優(yōu)勢(shì)，能夠在節(jié)約人力物力投入的基礎(chǔ)上得到更加真實(shí)、更加準(zhǔn)確的影像資料，同時(shí)可以將所得影像資料應(yīng)用到不同的領(lǐng)域，推動(dòng)其他方面的發(fā)展。本文主要闡述了無(wú)人機(jī)航攝測(cè)量技術(shù)在電力工程測(cè)量方面的應(yīng)用，可以對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用提供一定參考以及幫助。