文/李亞博 陳磊
遙感技術在電力行業勘測中的應用
文/李亞博 陳磊
本文對現代遙感在原理,功能,特點,局限性等方面做總結,尤其在電力勘探行業輸電線路工程的選線,變電站選址,輸電線路防雷中等對做了深入性的分析,對傳統電力勘測行業的人員全面詳細的幫助。
遙感技術 地物地貌 遙感數據 電磁波譜
現代遙感技術是建立在航空攝影的基礎上,隨著空間科學,電子計算機技術的推進,在20世紀七十年代以后迅速發展壯大起來的一門全科性探測技術。所謂遙感,就是遙遠的感知,即不直接接觸物體借助遙感器接受來自目標物體的電磁波信號,經過對信息的運算來識別目標,通常把遙感信息的接收,傳送,計算和甄別的全過程,稱之為遙感技術。
當前遙感形成了一個從下到上,乃至整個空間,從信息數據接收,傳送,計算和甄別和應用,遙感技術已廣泛應用于農、林、地質、海洋、軍事、氣象、水文、環境保護等領域。在未來,預計遙感技術將步入一個能快速,及時提供多種對地觀測信息的嶄新階段。
傳統工程勘測中設計人員需要反復調查、奔波進行野外考察。遙感技術可以避免傳統探測手法中的環境惡復雜,交通不暢及勘測時可能遭遇種種不測等諸多危險因素,圖像豐富、直觀、逼真、宏觀的信息對電力工程線路的地質情況、工程選線有極大的作用,能夠極大的提高了工程勘測的效率。
采取不同型號的遙感器,遙感技術能獲取較大的信息量,他不但采用可見波段的來勘探物體,而且可以利用眼睛看不到的微波,紅外線及紫外線來進行測量。
遙感儀器能偵測到很大范圍,同一時間段的遙感信息數據,這類數據全面的呈現了地球表面的各物體的發布和特征,它完整而實時地體現現了人工建筑,本土,植被,土壤,地貌地質等的特征和形態。
利用遙感技術得到的圖像成果被廣泛的應用到輸電線路工程選線中,遙感技術在輸電線路工程的選線中的應用有如下幾個方面
選線時,利用遙感技術截取兩個變電站的衛星圖像,通過圖像可以很明顯的看出兩變電站之間的地形,高度,地物和地貌,能夠輕易的避開山地河流等障礙物,不用專業技術人員到現場去實地勘察,就能夠得到比較合理的輸電線路的路徑,降低了勞動強度,提高了勞動效率。
遙感技術在變電站選址選擇中的具體有一下幾個應用:
(1)利用遙感技術確定變電站的大致范圍,根據已經建好的運行站址,輸電線路等數據庫,在遙感衛星上進行備選站址的具體確定,調入各個備選站點周邊的地物地貌數據,進行室內必選,確定較優的變電站地址,結合輸電線路的情況,對較優的變電站進行比較,選擇作于的站址;
(2)可建立運行站址和輸電線路等數據庫;
(3)手機各備選站址的信息,對備選站址的信息進行收集;
(4)結合輸電線路的情況及當地的經濟因素和人為因素,特別需要考慮的是從變電站周邊的原材料情況,避免最基礎的原材料的外調,從而節省成本。
另外,還可以講站址區域的遙感影像插入到測量的站址地形圖中,能提供更為真實和直觀的站址地形地貌。
架空輸電線路是電力工程系統的重要組成部分,輸電走廊大部分要經過狂野,丘陵高山,其長時間暴漏在自然界中,十分容易收到雷擊,可將遙感技術應用到輸電線路的防雷中,
(1)地形是影像輸電線桿塔雷擊概率的重要因素,通過遙感衛星可以從不同的高度和不同的角度對輸電線路桿塔所在地形地貌環境進行觀察,便于對典型的雷擊地形地貌進行統計發現,雷擊一般發生在比較平緩的連綿山脈;
(2)利用遙感技術對雷擊鼓掌查找,在利用雷電定位系統進行輸電線路的雷擊故障查找的時候,一般認為雷電定位系統中記錄的地閃位于輸電線桿塔周圍一公里的范圍內,這樣的閃電才會擊中桿塔,因此輸電線路桿塔的經緯度坐標是進行查找的基礎,然而,桿塔的經緯度測量中,往往會出現一些差錯,利用遙感衛星對這些差錯進行查找提供就比較方便。
能實時反映地表事物的變化 遙感探測能周期性、反復地對同一地區進行對地觀察測量,這有利于人們通過所獲取的遙感信息數據,發現并實時地跟蹤地球上許多物體的變化。同時,也能研究自然界的變化規律。尤其是在監視惡劣天氣狀況、自然災害、 大氣環境污染甚至相關軍事目標等方面,遙感的運用就顯得尤其重要。
遙感獲取信息的方法多,信息量超大。根據不同的任務目標,遙感通訊技術可選用不同 波段和 遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體,也可采用紫外線,紅外線和微波等不可見光來探測物體。利用不同波段對物體不相同的穿透性,還可獲取地表物體內部信息。例如,地面深層、水的下層,冰層下的水體,沙漠等下面的地物特性等,微波波段還可以全天候24小時的工作。
當前,遙感技術所利用的電磁波波段還很有限,僅是其中的幾個波段范圍。在電磁波譜中,還有許多波譜段的資源需要進一步開發應用。另外,已經被利用的電磁波譜段對許多地物的某些特征還不能準確反映其真實狀況,還需要發展高光譜分辨率遙感以及遙感以外的其他手段相配合,特別是地面調查和驗證都缺一不可。
近年來,電力行業的許多企業都加快了"走出去"的步伐,但境外研究區域資料的缺乏極大影響了電力項目的前期勘測。采用遙感技術輔助勘測工作的方法,以小比例的地質圖為基礎,對影像進行監察分類并對地層及構造信息進行觀測解釋翻譯,制作較大比例的地質圖像,并疊加DEM進行了3D地表展示,使工程工作人員在工作的前期不需要到達該研究區,只是通過遙感影像就能對工作區的地形、地貌、地層以及構造等情況有所了解,可大大便利了勘測工作的進展。
[1]孫家柄.遙感原理和應用[M].武漢大學出版社,2009(09).
[2]李建松.地理信息系統原理[M].武漢大學出版社,2006(04).
作者單位河北邯鄲磁縣供電公司 河北省邯鄲市056003