Google Earth在斯里蘭卡Puttalam輸電工程中的應用

黃劍波++喬石銘++高首都

摘 要：首先，對斯里蘭卡Puttalam輸變電工程的基本情況進行了介紹，針對缺少測量地形圖、遙感影像等基礎資料的情況，該文利用Google Earth提供的免費地圖影像，進行輸電線路的勘測設計，提高了工作效率，降低了勞動強度，實踐證明Google Earth對電力勘測工作有很大的作用。隨著Google Earth不斷的更新更多區域的影像圖，及未來高程精度的提高，在輸電線路設計中使用Google Earth可大大的節約設計成本，縮短設計時間，有較強的實用價值，在國外輸電線路工程地圖資料匱乏區域值得推廣研究。

關鍵詞：Google Earth 遙感影像 KML文件 輸電線路

中圖分類號：P23 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（c）-0014-02

斯里蘭卡輸變電二期工程220kV輸電線路南起Puttalam 2×300MW燃煤電站，向東北方向跨越7km的瀉湖，穿過野生動物保護區，最后進入東北部的Anuradhapura 220kV變電站，全長96km。線路所經地區，10%為瀉湖，85%為林區，5%為稻田。全線所經地區草深林密、河流密布，天氣炎熱、危險重重，通行通視困難；該項目工期要求緊，任務重，斯里蘭卡基礎設施薄弱，購買基礎地形圖困難，我們決定應用Google earth提供的遙感影像進行該線路的勘測設計工作。

1 Google Earth遙感影像地圖

Google Earth由美國Google公司2005 年6月推出的全球地理信息系統和地圖搜索軟件可以瀏覽全球高清遙感影像。它將衛星照片、航空攝影和地理信息系統綜合在一個地球的三維模型上，而且Google公司開放了API，用戶可以通過API進行二次開發。Google Earth的衛星影像，并非單一數據來源，而是衛星影像與航拍的數據整合。Google Earth分辨率大多數為30m，在城市、人口密集區以及國外的大部分地區優于5m，部分區域甚至能達到2.5m。Google Eart周期性地更新其現勢性優于傳統的中小比例尺地形圖。

2 技術流程

2.1 影像獲取

目前，截取的Google Earth 影像的軟件眾多，且各有特色。截取的Google Earth 影像分辨率與截圖高度有關，截圖高度越低影像越清晰、分辨率越高。根據經驗一般設置截圖高度在300～350米，獲取的影像的分辨率在0.6米左右，實際截圖應根據原始影像的分辨率靈活設置截圖高度。另一方面，在截圖時應考慮輸電線路分布在多張原始影像中的情況，對此應對不同原始影像分別截圖。該工程所處區域的影像多拍攝于2011年10月份，影像較新。

2.2 影像糾正與修測

由于Google Earth不定期更新影像、相鄰兩幅影像來源、拍攝時間不同等原因，部分區域影像與周邊區域影像定向拼接出現了明顯的縫隙，造成影像數據與實地坐標數據有誤差，作為離線使用的截圖是有偏差的，務必進行坐標糾正。用于影像糾正的像控點應選擇特征分明且容易標識的特征點，常選擇道路拐角、田埂交叉、像控點的布設應沿輸電線路路徑兩側均勻分布。本工程在選線傳遞參考站時有針對性的選擇一些明顯的特征點采用GPS進行觀測，將所采集的糾正點錄入AUTOCAD，同時將影像調入AUTOCAD中備用，通過旋轉、縮放、平移等操作將影像上的特征點與外業實測點擬合，得到糾正后的影像。

3 應用

3.1 線路選線

根據斯里蘭卡電力部門提供的推薦路徑，在Google Earth上進行瀏覽，對沿線經過的山地，湖泊，村莊等有了一個直觀的印象，在此基礎上，根據盡量避開村莊，避開地質條件惡劣地區的原則，在Google Earth上初步確定線路各轉角，并繪制了路徑圖。外業測量人員與設計人員根據實地采集選定的轉角點、關鍵特征點等的WGS84坐標，再經過坐標糾正的Google Earth影像截圖上準確繪出線路路徑位置。最后形成最終的線路路徑圖。

3.2 桿塔預排位

利用Google Earth開放的API，我們用VB語言開發了從Google Earth三維圖面上直接提取坐標經緯度和高程的“采集線路DEM”程序。將線路的轉角坐標文件生成KML文件，然后將KML文件導入到采集線路DEM軟件中，自定義采集步長，從Google Earth影像上沿輸電線路方向提取斷面點坐標高程信息，同時根據設計要求，還需采集左右邊線和部分危險斷面點，生成文本文件，最后用這些提取的坐標和高程信息，導入“架空送電線路軟件”并生成道亨排位文件提供電氣專業預排位使用。

外業實測一定數量的控制點和新增地物，對前期斷面進行擬合糾正修正，形成最終的線路斷面圖。該工程即采用了此種作業模式，大大縮短了工期，精度完全滿足輸電線路線路勘測設計的要求，提高了工作效率，降低了勞動強度。

3.3 數字化交樁及工程組織

輸電線路設計包含測量、地質、水文等多個專業，外業勘測時涉及多個作業組同時開展工作。在涉外工程中還要與甲方深入交流，定期匯報工程進度。向施工方移交塔位樁、方向樁及參考站。該工程勘測中充分利用Google Earth這個開發平臺，測量人員使用VB6.0編制kml地標標注軟件，將外業塔位、直線樁、參考站、每周進度情況各種信息標注在Google Earth并生成kml文件，提交給地質、水文及甲方、施工方實現數字化移交樁位。外業勘測時將軟件生產的kml文件導入智能手機，各專業組實時溝通，利用互聯網在線尋找作業道路，集合地點，方便工程組織，有效提高了作業效率。

4 結語

在缺乏測量基礎測繪資料的地區，采用Google Earth提供的影像進行輸電線路設計方法可行且效率高，在使用中有如下幾個優點。

（1）輸電線路設計所用地形圖均需從測繪主管部門購買，而請專門的航拍公司進行航拍以獲取航片則成本更高。而通過Google Earth下載遙感影像的費用幾乎為零。

（2）Google Earth圖像來源大多為1～3 年前的衛星影像圖及航拍圖片，精度較高，它輸出的WGS-84坐標和GPS采集得到的WGS-84坐標高度一致，并且還提供高程信息，方便測量專業人員使用。

（3）Google Earth還能加載各種圖層，例如地名，街道，公路、三維模型等，使用起來非常方便。

Google Earth提供的全球開放的平臺，為我們以后無論是從事國內還是國外的電力勘測項目，都提供了一種全新的便利的勘測模式。隨著Google Earth不斷的更新更多區域的影像圖，及未來高程精度的提高，在輸電線路設計中使用Google Earth可大大的節約設計成本，縮短設計時間，有較強的實用價值，在國外輸電線路工程地圖資料匱乏區域值得推廣研究。

參考文獻

[1] 朱述龍，朱寶山，王紅衛.遙感圖像處理與應用[M].北京：科學出版社，2006.

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