VirtuoZoEle在某線路工程中的應用

張 兵，劉永強 ，王 隆

（內蒙古電力勘測設計院有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010020）

VirtuoZoEle在某線路工程中的應用

張 兵，劉永強 ，王 隆

（內蒙古電力勘測設計院有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010020）

本文闡述了VirtuoZoEle軟件基本功能及工作流程，并詳述了線路工程路徑優化設計流程。同時，應用VirtuoZoEle軟件在錫盟-南京1000 kV特高壓（內蒙段）工程中自動拼接大場景，進行線路優化設計，量測平斷面圖，采集塔基斷面，對測量成果進行精度評定，最后生成三維圖像。

VirtuoZoEle；特高壓；DEM；DOM；平斷面圖；塔基斷面；三維漫游。

1　VirtuoZoEle概況

VirtuoZoEle就是一款為電力設計量身定做的軟件，軟件的工作流程更符合電力設計院作業流程，功能模塊更貼合實際運用，做到了從數據源到成果輸出的一體化。

VirtuoZoEle立體界面下操作，增加了直觀性和準確性；自動性高，節省了大量操作時間；數據處理能力強，能夠很好的保證真實性；三維漫游顯示，自定義飛行路線。軟件基本功能見圖1，基本工作流程見圖2。

2　選線量測

2.1數據處理

分別處理兩類數據，即DEM和DOM數據。DEM數據處理包括：生成DEM、編輯DEM、DEM裁切和編輯及由DEM生成等高線；DOM數據處理包括：DOM生成、DOM單片糾正、DOM調色、DOM裁切和拼接、DOM編輯、DOM重采樣和DOM分幅。

圖1　軟件基本功能

本工程空三部分由北京洛斯達公司處理，我單位數據處理從引入海拉瓦空三數據開始，在VirtuoZoEle下進行DEM和DOM的數據處理。

圖2　基本流程圖

2.2創建大場景模型

空中三角測量完成后建立起了單個立體模型。送電線路工程選線往往需要在整體模型下進行，就需要將單模型拼接成大場景模型。創建大場景模型有兩種方法：根據航帶上的STE模型生成MST 模型；根據大場景的DOM 和DEM 生成虛擬大場景。圖3顯示了以上兩種生成大場景的方法。

本工程內蒙段共飛行了94、95、96三個航帶，其中96航帶分為2個部分。采用拼接MST模型的方法，生成4個大場景模型，用于接下來的選線量測。

圖3　創建大場景

2.3線路路徑優化

原始資料收集到初步設計時做的1∶5萬路徑圖和現場選線的調繪資料。利用這些資料創建可導入軟件的線路文件和調繪數據文件。在VirtuoZoEle中選線量測模塊下，新建VZE文件，調入全部大場景模型，導入初始線路文件和調繪數據文件。配合設計人員進行線路優化設計，主要內容和要求有：需要線路合理避開居民地、水域、礦山等重要地物；有條件的情況下同時選出幾個方案，讓設計人員進行比選，確定初選路徑；對于重大交叉跨越應實時生成平斷面，進行預排桿塔位；配合結構地質人員逐一檢查每個轉角，確保所有轉角立塔合理。線路優化設計完畢輸出最終線路路徑成果。本工程線路路徑優化流程圖見圖4。

圖4　線路路徑優化設計流程圖

3　采集平斷面

3.1斷面采集

手輪腳盤配合，人工采集斷面點。所測的斷面點應能真實地反映地形變化和地貌特征。斷面點的間距，平面上不應大于50 m，獨立山頭不得少于3個斷面點。在導線對地距離可能有危險影響的地段，斷面點應適當加密。對山谷、深溝等不影響導線對地距離安全之處可中斷。

3.2平面數據編輯

平面數據采集的結果只在平面上表示，斷面上不表示。對于線路中心線兩側各50 m范圍內有影響的建（構）筑物、道路、管線、河流、水庫、水塘、水溝、渠道、墳地、懸巖、陡壁等都應進行采集；線路通過森林、果園、苗圃、農作物及經濟作物區時，都應測其邊界，標注高度；線路平行接近通信線時，應實測其相對位置。

3.3平斷面輸出

平斷面數據采集完畢，可輸出多種格式如DXF、ORG、WAP等。本工程輸出為ORG格式。導入到道亨線路軟件下，編輯線高、平面數據后即可向設計方提供最終平斷面成果。

4　采集塔基斷面

塔基斷面要求，比例尺縱1∶100，橫1∶200。應根據線路等級及塔型確定最大根開。塔基斷面圖的測量應反映塔腿方向的高程變化，斷面點位高程精度限差為0.3 m。

塔基斷面圖樣式見圖5。

圖5　塔基斷面圖樣圖

手動方式采集塔基斷面時，調用測點所在單模型。在VirtuoZoEle選線量測模塊下，在建立好線路文件后即可進入立體模型采集。采用手輪腳盤時，需要將XYZ值設定在0.5以下。手動方式采集塔基斷面的精度與作業人員的熟練程度有關。采集界面圖見圖6。

圖6　人工采集塔基斷面界面圖

本工程對全線80級塔位進行塔基斷面采集，輸出DXF格式文件。

5　制作DOM

圖7中，應用出圖模塊，利用影像數據和DTM快速鑲嵌，生成正射影像。利用正射影像，導入線路路徑，疊加上等高線、坐標網格線以及調繪的居民區、電力線、通訊線等信息形成1∶10000比例尺正射影像圖。

圖7　制作正射影像圖流程

6　精度情況

6.1高程定位精度

6.2塔基斷面精度

7　三維漫游

三維漫游流程圖見圖8。

圖8　三維漫游制作流程圖

首先編輯本工程塔基信息，包括塔基（x，y，z）坐標，呼高，塔基類型，旋轉角。然后設置起始桿塔和終止桿塔，相機高度，相機傾角，飛行速度，開始錄制AVI格式文件。圖9為本工程三維場景局部圖。

圖9　三維漫游局部場景圖

8　結語

VirtuoZoEle在本工程屬首次應用，在處理數字航空影像數據方面有其獨特優勢。由現場定位結果反饋，精度能夠滿足特高壓送電線路工程終勘要求，特別是內業對塔基斷面的測量在以前的線路工程勘測中是沒有的。

塔基斷面內業測量的成功應用，可以在今后的線路工程中積極推廣。三維漫游功能提供了更為直觀的設計方式，在線路審核、后期施工等方面都有很重要的參考價值。

［1］張祖勛，張劍清.數字攝影測量學（第二版）［M］.武漢：武漢大學出版社，2012.

［2］武漢大學測繪學院.誤差理論與測量平差基礎（第二版）［M］.武漢：武漢大學出版社，2013.

［3］李慧奇，丁巧林，劉建新.輸電線路設計軟件的開發［J］.電力情報，2002，（2）.

［4］GB 50741-2012，1000 kV架空輸電線路勘測規范［S］.

［5］GB 50026-2007，工程測量規范［S］.

［6］GB/T 20257.1-2007，1∶500 1∶1000 1∶2000地形圖圖式［S］.

VirtuoZoEle in UHV Ximeng-nanjing 1000 kV（Inner Mongolia Section） Project in the APPLIcation

ZHANG Bing，LIU Yongqiang，WANG Long
（Inner Mongolia Electric Power Survey&Design Institute Co，Ltd.， Hohho 010020，China）

This paper expounds the basic function and working flow of VirtuoZoEle software， and describes the optimization design process line project path. At the same time，application of VirtuoZoEle software in the UHV Ximeng-Nanjing 1000kV （Inner Mongolia section） automaticmosaic scenes in engineering， line optimization design， measuring the cross-section diagram， collecting tower section， accuracy assessment on the measuring results，and finally generating 3D image.

VirtuoZoEle； UHV； DEM； DOM； flat section； the tower section； 3D roa ming.

P2

B

1671-9913（2016）03-0039-04

2015-02-10

張兵（1980- ），湖北武漢人，男，工程師，主要從事電力測量、地形測繪、航測等測繪內外業。