李益
[摘 要]无人机倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，相对于正射影像，倾斜摄影能更加真实的反映现场三维环境，通过配套软件可直接利用成果影像进行高度、长度、面积、体积、角度、坡度等属性的量测，同时倾斜摄影对建筑物能批量贴纹理，有效的降低了三维建模的成本。本文研究倾斜摄影技术在电力输电线路路径规划中的应用，为输电线路设计中路径方案优选提供直观、准确、丰富的三维数据源，为输电力线路设计提供决策依据。
[关键词]无人机；倾斜摄影；路径规划；输电线路
中图分类号：TQ329 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0053-01
0 引言
随着城市建设的飞速发展，建设环境日益恶化，地质灾害频繁发生，输电线路规划设计难度日益加大。采用传统的测量方式对输电线路资源进行调查，工作量大、效率低、成本高，难以满足电网建设需求。针对上述问题，该文提出了利用倾斜摄影技术进行实景三维建模的方法对输电线路资源进行快速调查，可有效提高输电线路的设计质量，规划工程建设投资造价，保护生态环境。
1 倾斜摄影工作原理
倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域新兴发展起来的一项高新技术，融合了传统的航空摄影和近景测量技术，颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、前视、左视、右视与后视共五个不同的角度采集影像，如图1所示。其中，垂直摄影影像，可经过传统航空摄影测量技术处理，制作4D（DEM，DOM，DLG与DRG）产品；前视、左视、右视与后视4个倾斜摄影影像，倾斜角度在15°—45°之间，可用于获取地物侧面丰富的纹理信息。
通过高效自动化的三维建模技术，快速构建具有准确地物地理位置信息的真三维空间场景，直观地掌握目标区域内地形地貌与所有建筑物的细节特征，可为电力和水利工程建设、地质灾害应急指挥等提供现势、详尽、精确、逼真的空间基础地理信息数据支持和公共服务。
2 倾斜摄影技术的优势
无人机倾斜摄影技术的优点众多，不仅降低了建立三维模型的成本，提高了建模效率，更将所采集信息的精度提升到另一个水平，而且该系统的操作较为简便，对于场地的要求也不算太高。
在输电线路的建设过程中，必然会途径部分房屋建筑，当输电线路的最佳位置无法避开房屋建筑时，就会对工程房屋进行拆迁。由于实地测量的精度存在较大误差，而且工作量太大。因此，目前一般采用无人机倾斜摄影技术来统计被拆迁房屋建筑的数量。通过三维模型的建立，不仅能够对建筑楼层数进行统计，对于建筑的结构和材质也都能够进行记录与传统的摄影勘测技术相比。建立三维模型具有以下优势：
2.1 还原一个真实的世界
与传统手工三维模型和实景三维模型不同，在进行倾斜摄影工作时，无人机搭载倾斜摄影云台在低空绕行，云台的捕捉器十分灵敏，能够清晰地记录下地面的建筑，植被等的数据。数据被传入计算机系统以后，经过专门软件的处理，就能够建立三维模型。将所拍摄地域的真实面貌多角度全面展现。还原精度极高。
2.2 降低测绘成本，提升经济效益
无人机倾斜摄影技术的基础是计算机信息技术的应用，现代数字化测绘技术可以将测量数据进行资源共享，同时在资源的保存与传送方面的成本也相对低廉。在传统的三维模型建立技术中，一旦出现数据错误，可能导致整份测绘图都会作废，而无人机倾斜摄影技术的多角度信息量测，很好的规避了这一缺陷。与计算机系统的集合使用，使其在出现错误时能够进行较为方便的改动，避免冗余的过程加大工作人员的工作量，提升输电线路建设工作效率和经济效益。
2.3 地质灾害模拟
在输电线路的建设过程中，输电路径的设计是极为重要的一环，为了最大限度减轻地质灾害发生时，对输电站和电网造成无法估量的损失，可以在路径设计时就通过地质灾害模拟，来进行提前的规划的防控。倾斜摄影技术的三位模型恰恰能够提供在这一功能，通过遥感监测装置来模拟地质灾害系统。
3 在输电线路规划中的应用研究
3.1 准确量测线路通道内建筑物拆迁面积
倾斜摄影测量所生产的实景三维模型，具有时效好、精度高、信息丰富的特点，可准确量测地物的坐标、宽度、高度和面积等。在真三维模型上进行精细化判读与室内量测，对输电线路拥挤地段建筑物楼层数与实际面积进行快速统计，从而有效估算线路工程建设所必需的房屋拆迁量，使工程赔偿造价准确合理，降低施工民事难度。
3.2 准确确定林区植被属性与覆盖范围
对于输电线路通道内林木密集覆盖区，在真三维模型上可直观地判断出林木种类与分布范围，并准确量测出地表林木高度；通过线路路径规划设计，有效避让林木密集区，减少线路在林木区，尤其是生长较快的按树林区中的长度，降低设计铁塔高度和林木砍伐量，有效控制青苗赔偿费用，保护生态环境。
3.3 快速调查险恶地形与恶劣地质区
通过逼真的三维环境，设计人员可快速直观地掌握输电线路通道内的地形地貌细节特征，在经济合理的前提下，路径选择尽量避让崩塌、滑坡、高山大岭、重冰区、水网以及矿产采空区等险恶地形与恶劣地质区，确保每个基塔位不会出现因地形、地质因素导致不能立塔的问题，有利于线路后续协调与施工，使新建线路更加安全可靠。
3.4 快速量测交叉跨越高度
对于铁路、高速公路、已建输电线路等沿线重要交叉跨越，在真三维模型上可准确量测被跨越物的坐标、距离与高度信息，合理规划线路路径跨越位置，有利于跨越塔架立和放线施工，有效控制工程投资造价。同时，综合协调需建线路与沿线交叉跨越设施的矛盾，减少交叉跨越已建输电线路，特别是高电压等级的输电线路，降低施工过程中的停电损失，实现电力建设与经济建设的和谐发展。
4 结语
随着信息时代的到来，计算机技术的飞速发展，无人机的使用逐渐从军事领域衍生到部分民用领域，无人机倾斜摄影技术得到飞速发展。对于新时代的我们来说，电是必不可少的，不仅工业用电量需求加剧，民用电量需求也在不断上升，电力的高效输送己经成为亟待解决的问题，必须加快电网设施的建设。无人机倾斜摄影技术正是因为三维模型的高精度建立，而被广泛应用到输电线路的路径规划设计中。
参考文献
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