正射影像航測在山區電力線路設計中的應用

南永良

(商洛創元電力設計有限責任公司，陜西 商洛 726000)

0 引言

隨著電力需求的快速增長，越來越多的110 kV及以下電力線路需要建設在山地或從山嶺上越過，給輸電線路建設增加了難度。因此，加強輸電線路設計、提高設計質量、優選線路走徑、壓縮線路占用的空間資源、保護自然環境顯得尤為重要。

1 電力線路設計現狀分析

現階段，110 kV 及以下電力線路設計流程大多數是利用1∶50 000 或1∶10 000 地形圖圖上選線，現場踏勘，圖上標注已建設施、線路；收集規劃、自然資源、林業、文物等應避讓規劃物，修改圖上選線走徑；依據所選線路路徑分析地形圖，結合地形、坡度、海拔進行塔位設計；依據收集的資料進行通道設計；綜合安全、方便、經濟因素進行工程設計。由于1∶10 000 地形圖圖幅較大，一般適用于短線路和已有成形地形圖的地方，其余大多仍采用1∶50 000 地形圖，但其比例大，線路走徑選擇粗，通道設計困難，工程量難以準確統計，缺陷較大。

2 正射影像航測的應用

2.1 正射影像航測

秦嶺山區沿線植被茂密，采用無人機航拍獲取影像數據數字化成圖，采集地形變化要素及高程點、勾繪等高線，成圖范圍為線路兩側各500 m 內帶狀區域。平面坐標系統采用2 000 國家大地坐標系，高程系統采用1985年國家高程基準，數字地形圖成圖比例1∶2 000，基本等高距為2 m。

2.2 電力線路設計

根據提供的成果航測圖片，避讓規劃區、集中居民區，減少重要交跨，優化線路走徑；根據數字地形圖，繪制線路平斷面圖；確定塔位，優化提高鐵塔利用系數；準確統計通道設計所需地面覆著物、交跨物、地形情況、林木情況，確定運輸、機械化施工方案；設計工作考慮安全、便利、經濟、環保的理念。在正射影像圖上依據地形、周圍影響物、公路等因素初選塔位，確定線路走徑。

然后，根據等高線獲取斷面圖，并依據斷面圖再次修正塔位；分析正射影像圖，依據地表覆著物、交跨物設計桿塔；依據塔位地形、地質、公路運輸條件進行基礎設計，并力求在設計優化后實現安全可靠、運輸方便、施工簡易、單項成本最低。

最后，通盤考慮線路設計的整體性，優化修改單體設計，確保線路設計、塔型種類、基礎種類、施工連續性達到完美結合，從而完成工程設計。

2.3 應用效果

(1) 航測圖片能有效提高設計效率，準確統計工程量，優化通道設計，提供三維立體設計效果，方便項目投資單位評審。

(2) 航測圖片為設計提供了基礎數據，能夠直觀反映線路沿線地形、地物及標示規劃區，特別是在山區，極大地減少了設計人員外業調查工作量，降低了勞動強度，消除了工作過程中引發的跌落、意外傷害等不安全因素。

(3) 正射影像圖具有高清晰度、高精度、高實時性，可提供準確坐標，方便工程設計取得政府批復；能直觀展示設計方案，對優化設計、準確統計工程量、降低工程造價起著基礎性推動作用。

(4) 滿足工程三維設計要求，國家電網公司已在2019年全面要求勘察設計單位在新承擔的工程設計中采用三維設計技術，提高設計質量，降低工程投資，為“三型兩網”提供全面、準確的基礎數據。

(5) 可獲取適宜帶寬的正射影像，結合走廊影像數據庫，實現線路路徑的多方案選線和技術經濟比較，進行線路路徑的優化選擇，使線路走徑合理、桿塔利用率高、經濟技術指標先進。

(6) 可借助正射影像航測航片，結合數字地面模型，通過三維實景仿真技術對線路走廊進行全數字化表達和三維模擬。

3 結束語

2017年，公司首次成功完成了正射影像航測在電力線路工程設計中的應用；2018年全面深化應用，利用航測圖片開展設計、施工無一差錯，減少了設計變更和現場技術服務需求；2019年依托正射影像航測開展工程三維設計取得了良好效果；未來正射影像航測在110 kV 及以下山區電力線路工程設計中的應用必將越來越廣泛。