网络地图服务在电力勘测中的应用

网络地图服务在电力勘测中的应用

黄永生

(国网四川省电力公司米易县供电分公司四川攀枝花617200)

摘要：在电力勘测设计中,地图以及航空、卫星遥感影像资料是重要的资料,特别是遥感影像在可行性研究阶段,能起到巨大的作用。但是现阶段,无论是纸质资料,还是影像资料,都存在着获取周期长、时势性不强或者获取资料代价较高的缺点。幸运地是,网络地图服务作为社会信息化服务的重要组成部分,也在近年得到了全面地发展,随着以GOOGLE公司为代表的网络地图服务的发展,为遥感影像等资料的获取带来了极大的方便。本文介绍影像地图，对网络地图对电力勘测应用进行分析。

关键词：网络地图；电力勘测；应用

对于电力勘测设计行业来说,当前阶段使用的影像多为航片,成本很高,而且成图周期相当长;而高清的卫星影像数据源也很难及时获得,价格也不菲,这些都造成了卫星影像的不方便;而DEM更是难得获得。随着现阶段网络地图技术的成熟,高清卫星影像获取已经成为可能,只要能上网,就可以获得需要的影像,就能获得DEM。如果将它充分应用在电力勘测设计的各个阶段,将对电力勘测项目将带来相当的方便。

一、影像地图

信息现势性是影像重要的优势之一,符合地面实际情况的地理信息是做出正确、合理设计的基础,对作业区域实际情况的正确掌握,在规划设计过程中可以对地物进行合理的避让,减少成本和不必要的损失。影像图可以很好地反映地面上的河流、山川、道路、居民区和比较大型的构筑物,如将该影像再和地形图叠加制作成影像地图,该影像地形图既具有卫星遥感影像中地物丰富的光谱信息,又具有地形图的数学基础和几何精度、线划要素等双重优势,能够更逼真地反映出自然、环境的地理要素。影像一般是经过纠正的正射像片;符号和注记按一定原则选用。从影像上容易识别的地物不另加符号,直接由影像显示;影像不能显示或识别有困难的内容,则以符号或注记表示。影像地图和普通的线划地图相比具有以下特点。1)由于它是以丰富的影像细节去表现区域的地理外貌,比单纯使用线划、符号的线划地图信息量丰富,而且生动形象,富于表现力。2)由于它是以简单的线划符号和注记表示影像无法显示或需要计量的地物,弥补了单纯用影像表现地物的不足。因而减少了制图的工作量,缩短了地图的成图周期。影像地图按其内容可分为普通影像地图和专题影像地图。普通影像地图是在影像的基础上增添了一些最基本的线划、符号,如等高线、居民地、交通网、境界线等。普通影像地图根据需要不同,可以制成黑白普通影像地图、彩色影像地图、单波段的影像地图、多波段合成的影像地图等。专题影像地图是以普通影像地图为背景,通过解译,增加了简明扼要的表明专题要素位置和轮廓界线的线划、符号和少量注记的一种影像地图。

二、数据获取与处理

影像地图的制作,主要分为两个步骤:一是数据获取;二是数据处理。数据大致有几种类型:遥感影像,矢量地图,栅格地图,DEM等。影像地图是以遥感影像作为底图,遥感影像数据的获取是问题的关键。当前,多种遥感影像数据已经商业化,从各数据公司能够方便地购买数据。另外一方面,可以考虑从GOOGLEMAP上下载相关影像[1]。地形图主要是从相关测量部门收集,目前一般收集纸质地图,然后进行数字化,生成矢量地形图。如果没有收集到地形图,就无法提供该区域的高程信息,将会给规划设计带来极大的困难。在这种情况下,采用折衷方案,利用SRTM(ShuttleRadarTopographyMission)全球数据来配置高程信息。SRTM数据为离散的规则格网点,直接使用不方便,不直观,因此,需要利用格网点生成等高线。SRTM数据目前可以免费下载中国境内90m分辨率的数据[2]。SRTM数据原来在ftp://e0mss21u.ecs.nasa.gov/srtm/Eurasia/中下载,文件是以经纬度1×1度为一个下载文件,根据经纬度范围来下载数据[1]。SRTM数据在http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp下载,这个数据中心比前数据中心更方便,因为它把数据整理了一番,经纬度5×5度为一个下载文件,而且在该页面有多种数据查询方式,使数据下载更加方便,建议将讯雷作为下载工具。依据该测区的SRTM数据分析,该作业区最低海拔950m,最高海拔3550m,平均海拔1600m,使投标人员对作业区有了整体的了解。获取的多源数据需要经过处理,才能复合在一起,生成影像地图,其中最关键的环节为多源数据的几何配准,必须保持多源数据的格式以及空间位置上的一致,才能发挥多源数据的优势:既利用了影像直观性,又利用了矢量资料的地理可度量性以及可辨识性。在几何配准过程中,原则上以具有地理参考坐标的数据为准,如果都具有参考坐标,以具有国家统一坐标系统的数据为准;如果可选择多源具有地理参考的数据进行配准,以类型最为匹配的为准。在多源数据之间进行几何配准,选取同名点直接影响到配准精度。同名点一般选取明显地物点,如道路河流的拐点、道路交叉口、田埂交叉点等。另外,由于栅格影像同矢量图形在视觉上不太一致,在这两类数据之间选取同名点应该尤其注意。矢量图形为点线拓扑结构,而栅格影像没有地物对像概念,主要由操作人员根据图像灰度差异、图斑几何形态来解译判读明显地物点。因此,需要进行多次配准,使得数据尽可能保持空间上的一致。

三、网络地图对电力勘测应用分析

利用影像数据,能够对目标区域的当前状况进行研究、分析,能够获得交通、居民地、水系、工厂等特定地物有关信息。随着不同分辨率的影响,可以进行从可行性研究到详细设计过程。比如中低分辨率的影像可以研究地表情况,用来进行选址、规划;高分辨率可以用来测图,进行详细设计。当前阶段网络获得的数据足够可以用来进行规划、可行性阶段的应用。结合DEM数据,可以进行进一步分析,生成三维景观,再现真实场景;计算土方量,切割断面等。这些都可以为勘测设计带来方便。1）线路勘测设计。可行性路径设计对于国内来讲,高分辨率的影像主要集中于城市,大部分山区没有高清影像,但是这些分辨率较低的影像也能发挥相当的作用。在某500kV输电线路工程中,利用网络地图技术进行初步的尝试。能够对线路路径/进行优化选线、避让各类规划区、军事区,有效提高线路路径方案的可行性。可研断面提取，以前投标阶段的断面提取,是在1B5万的地形图中人工读取高程点,费时费力,由于SRTM3数据的采样间隔为90m,基本能够满足投标阶段的要求。由于SRTM数据在某些地区可能存在精度较低的情况,因此需要在地形图上获得一些明显地形点用于控制断面质量。技术路线:根据线路大致路径确定区域范围,根据该范围下载SRTM数据。在1B5万地形图中选取转角坐标。将SRTM数据进行重投影(因为STRM数据采取的是WGS84坐标系统),确保DEM数据与工程坐标系统一致(一般转角位置都是在1B5万地形图选取,多为BJ54坐标系统),重投影操作在ERDAS中完成。根据预先转角坐标切断面,断面的提取方式见[2]。在地形图上选取检查点用于检查质量。2）厂区勘测设计。在沿海等经济发达地区,大部分地区都有高清影像。在某电厂的勘测设计过程中,需要铺设一条灰管,根据从GOOGLEMAP上的卫星影像,对灰管路径进行了初步设计,灰管局部路径红线所示。

在电力勘测设计流程中,收集相关项目的地理基础数据是一项重要的工作,诸如地图影像等资料常常无法及时获得,有的则需要花费相当的财力,这些都影响到工程的进度。在利用网络地图服务,获得一些相关的地理数据,用于项目前期利用,取得了较好的效果。

参考文献：

[1]陈功,黄超,张凯.网络地图服务在电力勘测设计中的应用[J].电力勘测设计,20015(1).

[2]张华海,杨志强.遥感影像地图的制作及其在电力勘测设计中的应用[J].电力勘测设计,2016(4).

[3]邓加娜,胡茂林,莫平洁.数字地球及其在电力勘测设计中的应用[J].电力勘测设计,2015(5).

[4]王汉汀.浅谈地理信息系统及其在电力勘测中的应用[J].电力勘测设计,2015(4).