淺談遙感技術在輸電線路選線工作中的應用

張翼虎 謝陽 呼喜迎

摘要：輸電網絡建設依然是電力工作的重要內容，本文某一具體工程案例，針對輸電線路選線工作中的技術要求，討論應用遙感技術獲取基礎地理信息資料的的應用方法，并針對不同地類的提取提出了幾點建議。

關鍵詞：電力；輸電線路；選線；遙感

1引言

輸電線路設計作為一個成本大、工期長、要求程度較高的復雜的工程，路徑選擇的目標是確定線路起始點之間經過的路徑，一條高壓輸電線路所經過的地區多，涉及面廣，與外界的關系錯綜復雜，需要綜合準確可靠的地理數據參考。傳統輸電線路設計，對于設計區域的地理信息來源：（1）向測繪部門購買紙質版測繪資料。（2）向線路通過區域所涉及的各單位提取障礙物信息以及對路徑通過意見的書面材料；（3）根據現場初勘結果對重點地區地理信息進行詳細采集。

2遙感技術介紹

任何物體都具有光譜特性，具體地說，它們都具有不同的吸收、反射、輻射光譜的性能。在同一光譜區各種物體反映的情況不同，同一物體對不同光譜的反映也有明顯差別。即使是同一物體，在不同的時間和地點，由于太陽光照射角度不同，它們反射和吸收的光譜也各不相同。

遙感攝影測量是利用光學攝影機獲取的像片，經過處理以獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關系。攝影測量的主要任務是用于測制各種比例尺的地形圖，建立地形數據庫，為各種地理信息系統、土地信息系統以及各種工程應提供空間基礎數據。利用地形數據可以建立數字地面模型

3工程試驗

以江蘇省某一個具體的實驗區為例。

3.1數據源

數據源采用了衛星遙感影像數據和攝影測量數據。

3.2遙感影像生產

（1）輻射校正

獲取的原始影像的灰度值（DN值）是沒有任何量綱的數字，只有將其轉換為輻射亮度值后才可進行定量遙感的相關應用。本次輻射亮度轉換公式如下：

L=M*DN+A

其中：M為增益量，A為偏置量，該量由影像的元數據提供。

（2）大氣校正

為了后續遙感解譯的工作需要對原始影像進行大氣校正，在ENVI軟件中采用FLAASH方法進行。

（3）幾何糾正

由于傳感器平臺的緯度、高度、速度的變化，以及地球曲率、大氣反射、地形的高低等因素的影響，使得遙感圖像產生了難以避免的幾何畸變，因此在使用前必須進行幾何校正。幾何糾正分為幾何粗校正和幾何精校正，幾何粗校正主要是消除系統畸變以及可預測畸變的校正，這一步校正過程在地面衛星接收站生產1級數據時完成。

對影像進行幾何糾正。幾何糾正采用ERDAS9.2進行，以15米全球公開GeoCover數據為基準，以遙感影像RPC參數文件和SRTM 90米DEM資料為輔助，進行幾何糾正。在多光譜影像中均勻選擇20～30個控制點，利用二次多項式模型進行糾正。

（4）影像融合

遙感影像融合是將在空間、時間、波譜上冗余或互補的多源遙感數據按照一定的規則（或算法）進行運算處理，獲得比任何單一數據更精確、更豐富的信息，生成具有新的空間、波譜、時間特征的合成影像數據。影像通過融合既可以提高多光譜影像空間分辨率，又保留其多光譜特性。？因此，它不僅僅是數據間的簡單復合，而強調信息的優化，以突出有用的專題信息，消除或抑制無關的信息，改善目標識別的影像環境，從而增強解譯的可靠性，減少模糊性（即多義性、不確定性和誤差），提高分類精度，擴大應用范圍和效果。分別將全色和多光譜數據加載進行融合。

（5）影像裁切

根據工作區域的需要，將影像裁切至需要的大小。

3.3地面模型生成

利用該區域的攝影測量立體相對，利用前方交會生產該區域的地面點云數據。再根據點云數據獲得該區域的數字表面模型（DSM，Digital Surface Model）。

（3）遙感解譯

遙感圖像解譯是根據圖像的幾何特征和物理性質，進行綜合分析，從而揭示出物體或現象的質量和數量特征，以及它們之間的相互關系，進而研究其發生發展過程和分布規律，也就是說根據圖像特征來識別它們所代表的物體或現象的性質。

本次解譯工作利用ERDAS軟件進行，首先進行監督分類，并進行人機交互的工作對解譯結果進行修正，最終得到遙感解譯結果如右圖：

（4）區域統計

對該區域不同解譯地類進行分析，得到統計結果如右表：

根據以上結果可動態的計算某一路徑的具體通過區域的面積，拆遷成本估算。房屋拆遷可根據面積乘以平均容積率來確定，林地、耕地、魚塘可根據解譯結果獲得具體面積。

3.3數據利用

（1）基礎地理信息

利用該區域的最新遙感影像成果，可直觀的了解選線區域內的最新信息，可給設計人員提供一定的參考。

（2）拆遷成本估算

根據遙感解譯成果而進行的統計分析，可預先計算出設計通過區域可能的拆遷成本從而輔助決策。

（3）坡面線生成

利用地面模型成果，可以直觀獲取線路斷面的剖面線信息。

（4）三維場景的建立

利用遙感影像及地面模型可以建議該區域的三維場景模擬，可讓設計人員更直觀的了解該區域的情況。但本文所利用的數據受限于分辨率，采用更好的數據可獲得更好的結果。

4小結

根據目前的經驗，遙感數據可通過遙感影像生產、遙感解譯、攝影測量等技術獲得選線區域的基礎地理信息，并在此基礎上分析出拆遷成本、路線斷面圖、三維場景模型等信息，可降低原有的數據收集成本，提高工作效率。

（作者單位：江蘇科能電力工程咨詢有限公司）