冯维训

摘 要：我国地理环境较为复杂，使得输电线路建设工作面临着较大的难度，在一定程度上阻碍着国内电力行业的发展。而在科学技术持续提升的情况下，无人机航测技术已逐步运用于输电线路勘测设计中，实现对工程建设效率的有效提升，保证了线路设计的合理性与科学性。而当前，国内对于无人机航测技术的运用尚处于发展阶段，为帮助相关企业加深对该技术的了解，本文就主要针对无人机航测技术在输电线路勘测设计中的运用情况进行分析。

关键词：无人机航测技术；输电线；勘测设计；运用分析

在国内经济建设持续加快的情况下，工业用电、居民日常用电以及生产用电等均表现出急速上升的趋势，在为电力企业发展创造新机遇的同时也带来了新的挑战。在特高压点、超高压电以及跨区用电建设下，用电压力得到有效缓解。结合实际情况可以发现，输电线路建设的重点转移到局部改线、T接线路等小型工程的建设中，该类工程因项目较小，路径较短，且受到国内地理环境较为复杂的影响，倘若采用常规方式进行工程测量、选定路线，不仅需要投入大量的人力资源，更会延长建设周期，更可能对生态环境造成破坏，无法适應当代社会对电力建设的需求。而在无人机航测技术的发展下，已极为全面的解决了输电线路勘测设计中存在的问题，从根本上提升了该类工程的建设效率。

1 无人机航测技术概述

1.1 无人机航测技术的主要系统简介

结合当前处于使用的无人机航测技术来看，其组成分为飞行控制系统、无人机飞行平台、通信设备、遥控设备、地面信息接收以及影像获取设备等。在上述系统中飞行控制系统为该技术最为核心的部分，其主要由用于稳定飞机姿态的垂直螺旋、接收控制平台发射位置信息的接收天线以及微处理器组成。地面配套系统中，则涉及影像接收终端、数据处理终端以及遥控设备等。各个系统相互配合，可达到保证勘测数据准确的效果，方便线路选取工作。

1.2 无人机航测技术的主要特点

无人机航测技术的主要运用的目的在于得到分辨率极高的数字影像，在高分辨率传感器以及3S技术的作用下，实现对小范围区域的详细勘测，得到准确、大比例的数据。详细来讲该技术特点主要表现在以下几方面：

（1）该勘测技術克服了常规航测技术上的缺陷。首先，该勘测技术使用的数码相机为非测量型，其镜头畸变与常规航拍设备相比更大。再者，在勘测中因低空、宽像幅的特点，使得影像获取的数据量较大。在实际中虽存在有部分防范措施，但依旧存在出现大旋偏角的情况。

（2）适用范围较广，对环境的要求较低。当前国内使用最为广泛的无人机，不需要使用专用机场跑道起飞，100m左右的公路或者平坦的草坪即可达到起飞的要求。

（3）勘测高度一般都低于1000m，多处于低空以及超低空作业，除部分较为特殊的区域，包括机场、边境地区等，不需要进行空域申请便可进行操作，受到的约束极小，操作较为方便。具备在云层下持续航拍的功能，得到分辨率极高的影像。

（4）在多项控制措施的作用下，具备极高的安全性，且具有滑翔与弹射的功能，兼具备仐降保护设备。

（5）存在极高的适应性。无人机航测技术可广泛运用于山地、丘陵等地形复杂地带的勘测，且几乎不受云雾等天气因素的影响，可根据检测时间段天气情况对飞行方案进行选择，不受时间限制。

（6）有助于对成本进行控制。该技术系统集成度较高，且运输极为方便，可减少飞机运输过程费用。且无人机系统本身构建成本较低，后期维护与检修等费用均远远低于常规载人飞机检测系统，可帮助电力企业实现低投入，高收益。

（7）受无人机续航时间上的限制，该检测技术仅适用于对小范围区域进行检测。

2 无人机航测技术在输电线路勘测设计中的应用分析

结合当前的实际情况可以发现，国内在无人机航测技术运用于大比例地形图的测绘研究中在不断的深入，而在输电线路勘测的研究与运用上较少，尚缺乏较为完整的输电线路勘测报告。借助无人机航测技术，有打破环境上的局限性，可用于对风景保护区、跨河、跨江等区域，以及被常规航测技术所限制的军事区、边境等。可使使得线路勘测工作进展的更加顺利。

更加国内部分电力企业运用该技术的实际情况可见，在实际线路勘测中具体工作主要由6部分组成，即空三加密、优化选线、平断面测绘、无人机航空摄影、外业控制以及外业搞成拟合。其中以优化选线为整个工作流程中的核心，需要完成各项线路设计的前期工作，包括跨越与拆迁统计、影像路径图UI及杆塔规划等。

2.1 航空勘测摄影

在实际的运用中，无人机航拍单航带的覆盖带宽在很大程度上决定着勘测的精准度。其飞行高度越低、带宽越小，则得到的影像进度越好。而出于勘测的需要，为保证输电线路选线的需求，就需要对带宽进行增加。在实际操作中，我们主要通过拍摄多条航线，得到勘测区域的区域网，进而达到增加带宽的目的。但此方法会增加内外业工作量，使得数据处理更加的复杂，导致建设工期延长。因此，在满足勘测条件的情况下，为保证综合效率，应当以单航线拍摄为主，双航线以及多航线为辅。

在设计上，无人机所安装的数码相机多为非测量型相机，与常规勘测用相机相比，其镜头畸变差更大。为保证其在勘测中的准确性，需要建立专业的检测校正机构对该类相机进行多方面检测，得到畸变改正参数。

2.2 外业控制与调绘

该勘测技术在实际输电线设计中，需要进行多航带像控点测量与用于最终勘测地位所需要的基准点测量，同时需要对临近像对点间的基线间隔数量进行限制。在外业工作中，主要使用GPS快速静态作业模式，以边连式网型为主，选用5个以上的稳定GPSC级点作为起算点。

基于无人机航测数据的高分辨率，保证了内外业数据分析等工作的准确性，从根本上实现了对内业辨视与像控制点中误差的控制，保障了后期成图过程中的精准性。

2.3 内业处理

当前国内运用于低空影像数据处理技术的研究已较为成熟，且已在各个测绘行业中得到推广与运用，其中以VirtuoZo TM软件使用范围最为广泛。

2.4 优化选线

可用于电力优化选线的航测系统较多，比如JX4平断面联机测图系统、海拉瓦优化平台以及适普VirtuoAo EPIGS电力优化平台等。且各类系统软件均已较为成熟，保证了优化选线工作的综合效率。对航测线路的优化，可有效缩减输电线路的长度，有助于对工程成本进行控制。

2.5 精度分析

输电线路勘测中所得到的线路平断面的最终精度受到关键点校测、外业高程模拟以及内业测图等因素的影响。结合工程实际可见，就单从精度方面来看，无人机航测技术与以往航测技术相比，对于植被较少地区或者裸露的地面，断面点的高程精度更加符合输电线路建设的需求。而针对植被覆盖量较大的地区，为保證平断面图的精度还需要进行野外校测与补测。

3 总结

无人机航测技术与传统航测技术相比，在输电线路勘测设计中更具有优势。该技术在具备传统检测技术各方面有点的同时，更弥补了以往技术在线路建设中的不足，能充分满足电力企业建设以及社会在用电上的需求。但需要注意的是，该检测技术尚处于发展阶段，在实际运用中难免会存在部分问题，还需要的后续工作中不断进行完善，使得无人机航测技术更好的服务于我国电力行业。

参考文献

[1]杨永平，段学云，段德磊，等.无人机航测技术在输电线路中的应用实践[J]. 城市勘测，2013，（1）：29-32.

[2]景瑞.低空无人机航测技术在铁路勘测设计中的应用[J].华北国土资源，2016，（1）：65-66.

[3]李辉.无人机航测在高速公路勘测中的应用及经济性分析[J].价值工程，2016，（25）：259-261.

[4]李亚男，道勇，王骏，等.无人机低空摄影测量技术在电力线路工程中的应用[J].电力勘测设计，2016，（5）：34-37.

[5]郑小兵，鄭彦春，张红军，等.无人机摄影测量技术用于电力勘测工程的探索和设想[J].电力勘测设计，2009，（6）：22-24，32.

[6]王国清.无人机低空摄影测量在电力工程中的应用探析[J].电子技术与软件工程，2014，（15）：137-138.

（作者单位：成都城电电力工程设计有限公司）