1 電網(wǎng)工程中常用的衛(wèi)星影像

　　衛(wèi)星影像的現(xiàn)勢性強(qiáng)、獲取周期短、資源更新快，同時(shí)宏觀性強(qiáng)、覆蓋面積大、具有豐富的自然地理信息。將衛(wèi)星遙感影像合理有效地應(yīng)用于架空送電線路工作中，可以為送電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一種全新的路徑。

　　目前，GeoEye-1、IKONOS、ALOS、IRS-P5等遙感衛(wèi)星均可獲取0.41~2.5米不同分辨率的立體影像，普遍應(yīng)用于送電線路工程的各個(gè)階段。

　　圖 1 GeoEye-1在電網(wǎng)工程中應(yīng)用，美國俄勒岡州

　　圖 2 P5立體像對用于電力選線

　　此外，Image Earth - 影像地球（2010中國）產(chǎn)品自推出以來，以其適中的空間分辨率、定位精度、數(shù)據(jù)量以及合理的價(jià)格，迅速成為電力行業(yè)各大型GIS系統(tǒng)理想的底圖產(chǎn)品。Image Earth是2.5m空間分辨率，全國無縫覆蓋的真彩色正射衛(wèi)星影像，可以滿足GIS用戶“即插即用”的數(shù)據(jù)需求。在電力行業(yè)的輸變電選址應(yīng)用方面，Image Earth產(chǎn)品可用于電力選線初期選址。而在信息化應(yīng)用方面，Image Earth可作為GIS分析系統(tǒng)底圖，同時(shí)可以疊加高精度的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行剖面分析、DEM分析、輔助決策電力分析等應(yīng)用。

　　圖 3 Image Earth產(chǎn)品，泰山三維

　　2 衛(wèi)星影像在電網(wǎng)工程中的主要應(yīng)用

　　2.1 應(yīng)用于可行性研究階段大區(qū)域選線

　　可行性研究階段主要進(jìn)行大區(qū)域的線路選線，通過衛(wèi)星遙感影像，可以從宏觀上調(diào)查了解工程地質(zhì)條件，采用覆蓋面積大的遙感數(shù)據(jù)可以總體把握線路的可行性。

　　2.2 應(yīng)用于勘測設(shè)計(jì)階段優(yōu)化選線

　　勘測設(shè)計(jì)階段是在可行性研究調(diào)查基礎(chǔ)上的進(jìn)一步詳細(xì)調(diào)查，確定線路的具體走向。詳細(xì)調(diào)查地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象、林區(qū)、交通等工程地質(zhì)條件，以及不良地質(zhì)區(qū)域?qū)€路的影響，提出合理化建議和修改意見。

　　勘測設(shè)計(jì)人員可通過對高分辨率衛(wèi)星影像進(jìn)行處理分析，并與電力選線參數(shù)結(jié)合，綜合劃分區(qū)域，從地形地貌、地層巖性、斷裂構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害、植被覆蓋、交通等條件，綜合比較路徑方案。針對重點(diǎn)地區(qū)如建筑物密集區(qū)域，人口密集區(qū)域，可建立三維模型。通過綜合考慮路徑沿線的城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃區(qū)、風(fēng)景區(qū)、林區(qū)，以及特殊軍事和民用重要設(shè)施、采礦場、炸藥庫等對線路路徑選擇有響的因素。在衛(wèi)星影像圖上選擇考慮路徑最短、地質(zhì)條件穩(wěn)定、跨越點(diǎn)最佳、交通較方便等因素要求，進(jìn)行路徑的大方案調(diào)整和細(xì)部優(yōu)化。此外，遙感影像不僅可以直觀反映真實(shí)地物類型，其光譜信息還可以反映地質(zhì)特征，可以幫助選線設(shè)計(jì)避開地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域。

　　2.3 應(yīng)用于施工設(shè)計(jì)階段量測斷面和優(yōu)化排位

　　施工設(shè)計(jì)階段主要是針對塔位選址等進(jìn)行具體施工設(shè)計(jì)。調(diào)查每個(gè)塔位的穩(wěn)定性，即是否存在或潛在的滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，需要大比例尺的遙感調(diào)查。全色多光譜融合數(shù)據(jù)和立體像對數(shù)據(jù)將產(chǎn)生巨大作用。除用于監(jiān)測電力線周邊地質(zhì)、環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害解譯方面外，還可利用立體像對生成帶等高線的地理成果和三維立體影像。通過生產(chǎn)的高精度DEM以及3D產(chǎn)品，反映地表的三維信息，可以為施工詳細(xì)設(shè)計(jì)提供三維參考。

　　在施工設(shè)計(jì)過程中，可利用高分辨率衛(wèi)星影像生成優(yōu)化選線的斷面圖，供專業(yè)人員進(jìn)行桿塔優(yōu)化排位。桿塔排位與路徑選擇是相輔相成的，其結(jié)果直接影響線路路徑的選擇。若斷面中出現(xiàn)特大檔距，或出現(xiàn)跨越不過的線路，或出現(xiàn)可跨越但不能立塔的山梁，則會導(dǎo)致路徑的顛覆。量測實(shí)時(shí)生成的斷面，可隨時(shí)為專業(yè)人員提供優(yōu)化排位、查看路徑的可行性、進(jìn)一步優(yōu)化選線的參考。

　　2.4 應(yīng)用于設(shè)施維護(hù)階段動態(tài)監(jiān)測

　　電力路線施工完成后，多時(shí)相衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)可以對電力線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，以確保地質(zhì)、地形變化后，危險(xiǎn)塔位的查找和快速定位以及三維可視化管理。目前，基于GIS技術(shù)的電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)服務(wù)于電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)運(yùn)行、安全生產(chǎn)、變電、送電、配電、修試及線損理論計(jì)算等多部門多專業(yè)。電網(wǎng)GIS系統(tǒng)既能輔助安全生產(chǎn)管理的決策支持，又能為各層領(lǐng)導(dǎo)、職能部室、生產(chǎn)運(yùn)行人員提供基于地理空間、電網(wǎng)拓?fù)?、電網(wǎng)運(yùn)行信息的圖形服務(wù)，為日常運(yùn)行提供有效的管理手段。而在電網(wǎng)GIS系統(tǒng)中，高分辨率遙感影像充當(dāng)著底圖的作用，與各類電力專業(yè)線路、設(shè)施等矢量信息套合，三維地面模型則使各類地物信息更加直觀。

　　在動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，可建立電力線周圍緩沖區(qū)可視化三維模型、電力線周圍緩沖區(qū)高精度DEM等。通過系統(tǒng)中重點(diǎn)區(qū)域電力塔位位置，周邊地質(zhì)、地形、地物及其屬性，歷年氣候等信息，并定期更新遙感影像，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測和危險(xiǎn)預(yù)警的功能。在可視化三維電力GIS系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看電力沿線及緩沖區(qū)內(nèi)地形地物變化，監(jiān)測運(yùn)行線路中的故障塔位，準(zhǔn)確高效地定位故障塔的地理位置等功能。

　　3 效益分析

　　遙感數(shù)據(jù)作用于電力設(shè)計(jì)，將很大程度上改善電力設(shè)計(jì)流程。

　　1 促進(jìn)電力行業(yè)作業(yè)方式轉(zhuǎn)變

　　RS技術(shù)將現(xiàn)代信息采集手段技術(shù)充分應(yīng)用到電力工程勘測中，利用遙感獲取地形、地質(zhì)、土地利用等基礎(chǔ)資料，用戶可結(jié)合分析設(shè)計(jì)，大大減少了外業(yè)工作量，提高了勘測設(shè)計(jì)的效率，改變了電力工程勘測、設(shè)計(jì)的作業(yè)方式。工程建設(shè)完成后，用戶還利用RS、GIS等技術(shù)，建立集信息管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、專家知識、故障分析等于一體的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力工程的智能化管理和監(jiān)測。

　　2 提高了路徑成立的可信程度，增強(qiáng)決策的科學(xué)性

　　在衛(wèi)星影像和DEM模型構(gòu)建的工作平臺上，RS技術(shù)的應(yīng)用將提高分析、設(shè)計(jì)的優(yōu)化程度，更加全面地考慮了影響路徑的各種因素，通過多種方案的綜合分析、比較確定優(yōu)化方案，減少了路徑不確定性因素的干擾，加深了可研階段和初設(shè)階段的深度，提高了路徑成立的可信程度，為決策層提供了更高層次的參考數(shù)據(jù)，提高決策的效率和科學(xué)性。

　　3 時(shí)間效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著

　　使用衛(wèi)星影像輔助電力選線，大部分的外業(yè)勘測工作即可在內(nèi)業(yè)完成，縮短了工程的工期，提高了工作效率，節(jié)約了投資成本。

　　4 社會效益顯著

　　使用高分辨率的衛(wèi)星影像進(jìn)行電力選線，可以合理避開林區(qū)、耕地、風(fēng)景保護(hù)區(qū)等，同時(shí)可以減少房屋拆遷，達(dá)到地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)和電網(wǎng)建設(shè)雙贏的局面。

　　5 提高成果的豐富性

　　方便地建立三維模型、時(shí)空變化模型，便于將設(shè)計(jì)成果、建成后的效果形象地以三維形式展示出來，并能實(shí)時(shí)提供多種統(tǒng)計(jì)、分析數(shù)據(jù)，增強(qiáng)成果的豐富性。（王玥）