無(wú)人機(jī)航測(cè)可行性分析

無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)可行性分析無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)技術(shù)說明隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力能源的需求日益增大，與之相應(yīng)的電力工程建設(shè)的力度也在不斷加強(qiáng)。目前我國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模已經(jīng)超過美國(guó)，居世界第一。已經(jīng)建成東北、華北、華中、華東、西北和南方共六個(gè)跨省區(qū)電網(wǎng)，其中110KV以上的輸電線路超過51.4萬(wàn)公里，而500KV輸電線路已成為各大電網(wǎng)的主力。由于我國(guó)國(guó)土遼闊，地形復(fù)雜，平原少，丘陵及山區(qū)較多，氣象條件復(fù)雜，對(duì)于特高壓和跨區(qū)電網(wǎng)等大型工程的初期規(guī)劃建設(shè)，到建成后的日常巡查維護(hù)，現(xiàn)有的常規(guī)測(cè)試和檢查手段已不能滿足其快速高效的要求。而隨著自動(dòng)控制技術(shù)、GPS定位導(dǎo)航技術(shù)、航空遙感測(cè)繪技術(shù)以及無(wú)線電通信等技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)的使用已從軍事領(lǐng)域拓展到許多民用領(lǐng)域，如地形測(cè)繪、災(zāi)情監(jiān)測(cè)、林業(yè)調(diào)查、農(nóng)作物監(jiān)測(cè)等。其中利用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量能夠搞笑完成電力建設(shè)規(guī)劃及巡查任務(wù)。1.無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)概述無(wú)人機(jī)(unmannedaerialvehicle)是一種由無(wú)線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無(wú)人駕駛飛行器。近年來地理空間信息技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，尤其是靈活機(jī)動(dòng)、具有快速響應(yīng)能力的輕小型航空，更是在最近幾年迅速成長(zhǎng)，成為航空遙感領(lǐng)域一個(gè)引人注目的亮點(diǎn)。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)體現(xiàn)了無(wú)人機(jī)與測(cè)繪的緊密結(jié)合同時(shí)也提供了更高效的測(cè)繪方式。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)完全可以達(dá)到1:1000國(guó)家航空攝影測(cè)量規(guī)范的要求。1.1無(wú)人機(jī)航測(cè)特點(diǎn)由于航空遙感平臺(tái)及傳感器的限制，普通的航空攝影測(cè)量手段在獲取小面積、大比例尺數(shù)據(jù)方面存在成本高、性價(jià)比差等問題。具有低成本和機(jī)動(dòng)靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)的低空無(wú)人機(jī)遙感能在小區(qū)域內(nèi)快速獲取高質(zhì)量遙感影像，是國(guó)家航空遙感監(jiān)測(cè)體系的重要補(bǔ)充，是航空遙感的未來發(fā)展方向。在當(dāng)今衛(wèi)星遙感和普通航空遙感蓬勃發(fā)展的形勢(shì)下，輕小型低空遙感是粗中細(xì)分辨率互補(bǔ)的立體監(jiān)測(cè)體系中不可缺少的重要技術(shù)手段。低空無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)，作為衛(wèi)星遙感與普通航空攝影不可缺少的補(bǔ)充，它有如下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)人機(jī)可以超低空飛行，可在云下飛行航攝，彌補(bǔ)了衛(wèi)星光學(xué)遙感和普通航空攝影經(jīng)常受云層遮擋獲取不到影像的缺陷；由于低空接近目標(biāo)，因此能以比衛(wèi)星遙感和普通航攝低得多的代價(jià)得到更高分辨率的影像；能實(shí)現(xiàn)適應(yīng)地形和地物的導(dǎo)航與攝像控制，從而得到多角度、多建筑面的地面景物影像，用以支持構(gòu)建城市三維景觀模型，而不局限于衛(wèi)星遙感與普通航攝的正射影像常規(guī)產(chǎn)品；使用成本低，無(wú)人機(jī)體形小,耗費(fèi)低,對(duì)操作員的培養(yǎng)周期相對(duì)較短。系統(tǒng)的保養(yǎng)和維修簡(jiǎn)便,同時(shí)不用租賃起飛和停放場(chǎng)地，可以無(wú)需機(jī)場(chǎng)起降，因而靈活機(jī)動(dòng)，適應(yīng)性強(qiáng)，容易成為用戶自主擁有的設(shè)備；回避了飛行員人身安全的風(fēng)險(xiǎn)；比起野外實(shí)測(cè)而言，無(wú)人機(jī)航測(cè)方法具有周期短、效率高、成本低等特點(diǎn)。對(duì)于面積較小的大比例尺地形測(cè)量任務(wù)(10-100km2)，受天氣和空域管理的限制較多，成本高；而采用全野外數(shù)據(jù)采集方法成圖，作業(yè)量大，成本也高。而將無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)進(jìn)行工程化、實(shí)用化開發(fā)，則可以利用它機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，在陰天、輕霧天也能獲取合格的彩色影像，從而將大量的野外工作轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)，既能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高作業(yè)的技術(shù)水平和精度。1.2國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)近幾年來發(fā)展比較快，而除軍事用途外，由于無(wú)人機(jī)成本相對(duì)較低、無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)、生存能力強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性能好、使用方便等的優(yōu)勢(shì)，使得無(wú)人機(jī)在航空拍照、地質(zhì)測(cè)量、高壓輸電線路巡視、油田管路檢查、高速公路管理、森林防火巡查、毒氣勘察、緝毒和應(yīng)急救援、救護(hù)等民用領(lǐng)域應(yīng)用前景極為廣闊。正是因?yàn)榭吹轿磥頍o(wú)人機(jī)的民用市場(chǎng)潛力巨大，除一些科研院所外，民營(yíng)企業(yè)也開始介入無(wú)人機(jī)市場(chǎng)。目前粗略估計(jì)全國(guó)約有170多家單位在生產(chǎn)無(wú)人機(jī)。2.Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)UX5介紹無(wú)人機(jī)系統(tǒng)UX5是美國(guó)天寶（Trimble）公司自主研制的一套航空攝影測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合了無(wú)人機(jī)技術(shù)和攝影測(cè)量技術(shù)，是較傳統(tǒng)方式更為靈活的航測(cè)平臺(tái)。UX5系統(tǒng)可快速為用戶獲取采用傳統(tǒng)方式需要較長(zhǎng)項(xiàng)目周期和高昂費(fèi)用才能獲取的正射影像圖和數(shù)字地表模型（DSM），可應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，包括災(zāi)害應(yīng)急制圖、基礎(chǔ)測(cè)繪、國(guó)土規(guī)劃、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)、礦山、公路、鐵路、水利電力等帶狀地物測(cè)圖等等。2.1Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)組成Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)UX5由硬件與軟件組成。2.1.1硬件配有電子控制裝置的無(wú)人飛機(jī)發(fā)射架備用機(jī)身地面控制器無(wú)線通訊模塊(2.4GHz)數(shù)碼相機(jī)（已標(biāo)定）電池充電器2塊高性能鋰電池備用件2.1.2軟件Trimble車載移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)軟件包括外業(yè)控制軟件與數(shù)據(jù)后處理軟件。（1）外業(yè)操作控制軟件TrimbleAccess航空攝影應(yīng)用軟件通過該軟件可實(shí)現(xiàn)飛行任務(wù)設(shè)計(jì)、飛行規(guī)劃、飛行操作與控制、飛行成果質(zhì)量檢查與分析。圖3Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)飛行任務(wù)設(shè)計(jì)圖4Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)飛行規(guī)劃圖5Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)飛行操作與控制（2）數(shù)據(jù)后處理軟件TrimbleBusinessCenter（TBC）攝影測(cè)量模塊該軟件提供簡(jiǎn)易、直觀的數(shù)據(jù)處理流程，用于原始數(shù)據(jù)的處理，提取各種成果數(shù)據(jù)，如正射影像、數(shù)字高程模型（DEM）、KML格式數(shù)據(jù)、3D模型數(shù)據(jù)以及點(diǎn)云數(shù)據(jù)等。圖6Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)后處理軟件TBC攝影測(cè)量模塊——輸入導(dǎo)入圖7Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)后處理軟件TBC攝影測(cè)量模塊——地面控制點(diǎn)識(shí)別圖8Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)后處理軟件TBC攝影測(cè)量模塊——生成正射影像圖9Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)后處理軟件TBC攝影測(cè)量模塊——生成數(shù)字表面模型（點(diǎn)云）2.2Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)作為全新一代的無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量測(cè)量系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：1.云下自主飛行，作業(yè)航高在75~750m。2.操作簡(jiǎn)單、方便快捷、快速高效3.自動(dòng)化數(shù)字圖像處理4.中小區(qū)域測(cè)圖，地面采樣間隔（GSD）達(dá)到2.4cm5.高頻率、多時(shí)相掃描拍攝覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)，全自動(dòng)地采集高分辨率原始數(shù)字圖像，并且每條航帶上的數(shù)字圖像都具有GPS位置與飛行姿態(tài)信息。6.隨時(shí)獲取目標(biāo)區(qū)域圖像7.作業(yè)安全、無(wú)污染8.高端黑盒電子產(chǎn)品(內(nèi)在)+可更換的外形9.充分滿足各種環(huán)境所需機(jī)腹著陸：防摔著陸時(shí)的反推力讓降落在有限空間內(nèi)更加精準(zhǔn)抗風(fēng)：7級(jí)抗雨：小雨測(cè)繪級(jí)別產(chǎn)品2.3Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的工作原理Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)是以無(wú)人駕駛飛行器為飛行平臺(tái)，搭載數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行圖像采集，以獲取高分辨率遙感數(shù)據(jù)為應(yīng)用目標(biāo)，通過3S技術(shù)在系統(tǒng)中的集成應(yīng)用，達(dá)到實(shí)時(shí)對(duì)地觀測(cè)能力和遙感數(shù)據(jù)快速處理。飛行前先通過地面控制平臺(tái)電腦來制定飛行作業(yè)計(jì)劃，如測(cè)區(qū)范圍、起飛降落位置、飛行航高、影像重疊率及風(fēng)向等參數(shù)的確定。系統(tǒng)中的飛行任務(wù)設(shè)計(jì)軟件根據(jù)上述參數(shù)可自動(dòng)設(shè)計(jì)出飛行航線以及起飛降落的位置，然后利用無(wú)線通訊模塊將飛行計(jì)劃上傳至自備的電子控制裝置中，然后通過無(wú)線通訊模塊與電子控制裝置協(xié)同操縱飛行平臺(tái)來完成圖像數(shù)據(jù)采集。2.4Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的作業(yè)流程Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)目前已經(jīng)在很多工程中應(yīng)用，作業(yè)的基本內(nèi)容包括：系統(tǒng)組件連接與安裝、飛行任務(wù)設(shè)計(jì)、外業(yè)數(shù)據(jù)采集（圖像數(shù)據(jù)與飛行軌跡數(shù)據(jù)獲?。?nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理（圖像數(shù)據(jù)解算處理，成果數(shù)據(jù)提取）等內(nèi)容。具體作業(yè)流程如下圖所示。圖10Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)作業(yè)流程2.5Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)解算處理在數(shù)據(jù)采集完成后，將無(wú)人機(jī)系統(tǒng)獲取的圖像數(shù)據(jù)、飛行軌跡數(shù)據(jù)以及控制點(diǎn)數(shù)據(jù)備份到移動(dòng)硬盤上，進(jìn)行內(nèi)業(yè)解算處理。目前Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)配置的后處理軟件是TrimbleBusinessCenter攝影測(cè)量模塊。該模塊可將原始數(shù)據(jù)通過簡(jiǎn)易、直觀的數(shù)據(jù)處理流程處理，獲得測(cè)區(qū)正射影像與數(shù)字表面模型等成果數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理步驟大致如下。創(chuàng)建工程，導(dǎo)入原始數(shù)據(jù)（圖像數(shù)據(jù)、日志文件、飛行軌跡文件）圖11TBC攝影測(cè)量模塊——?jiǎng)?chuàng)建工程，并進(jìn)行工程設(shè)置圖12導(dǎo)入原始數(shù)據(jù)（2）數(shù)據(jù)導(dǎo)入完成后，通過連接點(diǎn)進(jìn)行圖像校正圖13TBC攝影測(cè)量模塊——通過連接點(diǎn)校正圖像（3）在完成通過連接點(diǎn)進(jìn)行圖像校正后，如有地面控制點(diǎn)可通過地面控制點(diǎn)對(duì)圖像進(jìn)行進(jìn)一步的校正處理。圖14TBC攝影測(cè)量模塊——通過地面控制點(diǎn)校正測(cè)區(qū)圖像經(jīng)過上述處理后，生成成果數(shù)據(jù)。圖15TBC攝影測(cè)量模塊——生成正射影像圖16TBC攝影測(cè)量模塊——生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)圖17正射影像發(fā)布到GoogleEarth上無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用目前，Trimble無(wú)人機(jī)已成功應(yīng)用多個(gè)行業(yè)，主要應(yīng)用有：地形測(cè)繪基礎(chǔ)設(shè)施與工程監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)測(cè)繪、土地管理與規(guī)劃植被監(jiān)測(cè)（結(jié)合可見光、近紅外圖像應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)與森林保護(hù)）災(zāi)情監(jiān)測(cè)、應(yīng)急快速響應(yīng)測(cè)圖露天礦山測(cè)繪3D建模與可視化資產(chǎn)管理地質(zhì)、考古研究等圖17Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用行業(yè)分布圖無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量系統(tǒng)具有高靈活、快響應(yīng)、低成本、實(shí)時(shí)等特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，與衛(wèi)星遙感與傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量相比，尤其在低空獲取高分辨率數(shù)字圖像，輸電線路規(guī)劃、電廠（變電站）址地形圖像獲取，發(fā)電廠料堆體積計(jì)算、災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)等方面，Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)UX5具有不可替代的作用。3.1電力勘察設(shè)計(jì)采用Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)航測(cè)，能獲取豐富的數(shù)據(jù)成果。將原始數(shù)據(jù)處理可以獲得分辨率的數(shù)字正射影像DOM和高精度的數(shù)字表面模型DSM，在此基礎(chǔ)上可以上述數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理，得到DLG、等高線等數(shù)據(jù)成果。圖18高分辨率的數(shù)字正射圖像DOM圖19高精度的數(shù)字表面模型DSM圖20等高線目前Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)作為傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量的有效補(bǔ)充，主要應(yīng)用以下兩個(gè)方面。3.1.1工程規(guī)模較小的新建線路航測(cè)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年有數(shù)千公里的線路較短的工程，由于路徑短小，工程時(shí)間緊，難以實(shí)施航飛，同時(shí)，這些工程規(guī)模小，也便于收集資料。因此，這些工程還是以傳統(tǒng)的工程測(cè)量方法進(jìn)行路徑選擇設(shè)計(jì)，無(wú)法貫徹全過程信息化技術(shù)的應(yīng)用，不能對(duì)未來整體的智能電網(wǎng)建設(shè)提供詳盡的、豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。而Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)可很好地滿足此類工程勘測(cè)需要。3.1.2用于工程路徑局部改線航測(cè)電力工程施工定位或建設(shè)中可能會(huì)遇到一些意想不到的情況，導(dǎo)致路徑的調(diào)整而超出了原有航攝范圍，此時(shí)再調(diào)用大飛機(jī)進(jìn)行航空攝影不僅手續(xù)繁瑣、成本高，而且不能保證工期要求。Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)“三高一低”特點(diǎn)，恰恰彌補(bǔ)了傳統(tǒng)攝影測(cè)量的不足。3.2優(yōu)化選線設(shè)計(jì)傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)流程,包括規(guī)劃、線路設(shè)計(jì)、桿塔排位、外業(yè)施工等。其中所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是采用人工測(cè)繪或航空測(cè)繪方式。電力選線一般包括圖上選線和野外選線兩個(gè)過程，圖上選線一般在比例為1:10000、1:5000或更大比例的地形圖上進(jìn)行，先將線路的起始端標(biāo)出，然后將一切可能選線方案的轉(zhuǎn)角點(diǎn)用不同顏色的線連接起來，即構(gòu)成若干個(gè)路徑的初步方案。根據(jù)收集到的有關(guān)資料，舍去明顯不合理的方案，對(duì)剩下的方案進(jìn)行比較和計(jì)算，確定2-3個(gè)較優(yōu)方案，待野外踏勘后決定取舍，確定線路最佳方案。圖上選線完成之后進(jìn)行野外選線，將圖上選定的路徑進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)，確定最終線路并埋設(shè)標(biāo)石，用于后期勘測(cè)。傳統(tǒng)圖上進(jìn)行選線時(shí)，設(shè)計(jì)人員使用的地形圖資料由測(cè)量專業(yè)組提供或從測(cè)繪局購(gòu)買。傳統(tǒng)地形圖是二維的，三維信息只能通過等高線和高程注記獲取，產(chǎn)品單一且不直觀、精度低、再利用程度不高，僅能滿足各環(huán)節(jié)生產(chǎn)需求,不能有效為電網(wǎng)建設(shè)完成后的管理提供支撐；而測(cè)量專業(yè)組進(jìn)行實(shí)地地形圖測(cè)繪時(shí)，速度慢、工期長(zhǎng)，而且受到視野局限性的制約，對(duì)于植被茂密的地區(qū)無(wú)法測(cè)量，或直接采取將視野范圍內(nèi)植被砍伐掉再進(jìn)行測(cè)量的手段，造成許多不必要的植被砍伐，破壞了周圍環(huán)境。通過對(duì)Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)航測(cè)拍攝的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列處理，可以得到高精度的DOM、DSM、等高線以及植被分類圖等豐富的地表信息，結(jié)合DSM和DOM可得到真實(shí)的三維場(chǎng)景圖，參考三維場(chǎng)景圖進(jìn)行電力選線，可從不同視角觀看線路周圍的地物、地貌信息，使設(shè)計(jì)人員在室內(nèi)即可高效地完成圖上選線及線路優(yōu)化工作。Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)產(chǎn)品在電力選線工程中的具體應(yīng)用包括以下方面：（1）線路及立桿點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)通過無(wú)人機(jī)獲取原始數(shù)據(jù)可以得到高精度的DOM和DSM，結(jié)合DSM和DOM可生成高分辨率的真實(shí)三維場(chǎng)景圖，可以多視角地觀看線路周圍的地貌、地物等豐富的細(xì)節(jié)信息，通過放大、縮小、漫游還可以看到全線程的地形條件，可綜合考慮沿線的交通運(yùn)輸、施工和運(yùn)行維護(hù)的難易程度、對(duì)地物的影響及受地形的影響等，從而使設(shè)計(jì)的立桿點(diǎn)位、線路更合理更經(jīng)濟(jì)，對(duì)附近環(huán)境和居民的影響降低到最小。圖21路徑選擇（2）估算房屋拆遷數(shù)量及賠償房屋賠償費(fèi)用在輸電線路建設(shè)成本中占有一部分比例，根據(jù)高分辨率的三維真實(shí)景觀圖，可清晰地查看設(shè)計(jì)線路走廊房屋狀況，包括房屋建筑結(jié)構(gòu)、層數(shù)及占地面積，根據(jù)這些細(xì)節(jié)可準(zhǔn)備地計(jì)算需拆遷房屋數(shù)量，估算賠償費(fèi)用，使輸電線路建設(shè)成本預(yù)算更科學(xué)。實(shí)時(shí)獲取斷面利用生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以快速獲取不同方向不同深度的斷面圖，可方便地觀看設(shè)計(jì)電力線與周點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以快速獲取不同方向不同深度的斷面圖，可方便地觀看設(shè)計(jì)電力線與周圍地物在空間上的關(guān)系，如交叉線路在高程上的差異、設(shè)計(jì)線路與走廊范圍內(nèi)植被的高差等，利于設(shè)計(jì)線路及桿塔的高度。圖22斷面測(cè)量結(jié)合DSM和DOM得到的真實(shí)三維場(chǎng)景與實(shí)際的地形、地貌和地物條件相差很小，最小在厘米級(jí)，利用三維真實(shí)場(chǎng)景圖在室內(nèi)選線不受視線范圍的限制，大大減少了野外選線的工作量。圖23三維場(chǎng)景電力選線設(shè)計(jì)3.3電力線路走廊帶環(huán)境影響評(píng)價(jià)電力線路走廊帶環(huán)境影響評(píng)價(jià)主要包括三個(gè)方面：（1）線路選線設(shè)計(jì)時(shí)的區(qū)域環(huán)境影響評(píng)價(jià)；（2）電力線路運(yùn)營(yíng)期間對(duì)線路走廊帶內(nèi)環(huán)境的影響；（3）走廊帶內(nèi)植被、高層建筑、桿塔附近地質(zhì)環(huán)境改變等潛在危險(xiǎn)對(duì)運(yùn)營(yíng)電力線路的影響。高壓輸電線路區(qū)域環(huán)境影響是線路建設(shè)占用土地、砍伐樹木、拆遷房屋、破壞植被引起水土流失，甚至觸發(fā)泥石流，給自然環(huán)境造成的損害。為了既保證工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，又保證對(duì)環(huán)境影響程度最低。在輸電線路設(shè)計(jì)過程中應(yīng)通過充分做好調(diào)研和路徑優(yōu)化工作，并依據(jù)有關(guān)規(guī)定控制對(duì)輸電線路對(duì)環(huán)境的影響，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。而這些工作的實(shí)施應(yīng)以設(shè)計(jì)線路走廊帶的空間地理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過Trimble走廊帶線路分析軟件（TrimbleCorridorAnalystRoutingSoftware），從綜合分析地質(zhì)、地形地貌環(huán)境、居民社區(qū)、工程等多種影響因素的角度出發(fā)，經(jīng)過該軟件的“確定廣域走廊帶—確定備線路選走廊帶—備選輸電線路選擇—確定首選輸電線路”這四步的綜合統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)，找出最優(yōu)輸電線路。在完成最佳輸電線路選擇的同時(shí)，也對(duì)樹木砍伐、占用土地面積、房屋拆遷等區(qū)域環(huán)境影響做出定量分析與評(píng)價(jià)。圖24Trimble走廊帶線路分析軟件線路選擇示意圖電力線路運(yùn)營(yíng)期間產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁場(chǎng)和少量的電暈噪聲，引起電磁環(huán)境影響。運(yùn)行線路的電磁場(chǎng)對(duì)人、畜產(chǎn)生電擊和長(zhǎng)時(shí)間作用后可能引起的生態(tài)效應(yīng)，而伴隨電暈放電產(chǎn)生的高頻電磁波會(huì)對(duì)調(diào)幅廣播和電視等無(wú)線電設(shè)備的造成一定的干擾。通過無(wú)人機(jī)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)線路走廊帶及其周邊的居民區(qū)、廣播電視塔、通訊設(shè)施等區(qū)域進(jìn)行空間量測(cè)與分析，評(píng)估輸電線路對(duì)走廊帶及其周邊的環(huán)境的電磁輻射影響。盡管輸電線路走廊帶的植被會(huì)在一定程度上減弱輸電線路引起的電磁影響，但是植被隨著時(shí)間的推移會(huì)不斷地長(zhǎng)高，部分樹木會(huì)超出輸電線路的限高標(biāo)準(zhǔn)，影響輸電的正常運(yùn)行，在雷電、雨雪等惡劣天氣的情況下，有可能造成更嚴(yán)重的電力事故。另外，由于地質(zhì)條件、風(fēng)化、水沖刷、以及道路與水利施工等因素，桿塔附近可能出現(xiàn)塌陷，滑坡、位移等現(xiàn)象，這對(duì)輸電線路的安全也會(huì)有極大的危害。鑒于此，需要對(duì)輸電線路走廊帶進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并做出相應(yīng)的環(huán)境影響分析?；赥rimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)采集的不同時(shí)期高分辨率數(shù)字圖像，通過樹木長(zhǎng)勢(shì)的模擬，評(píng)估植被在不同時(shí)期對(duì)輸電線路的影響。同時(shí)通過對(duì)塔桿附近的區(qū)域的DEM與DTM數(shù)據(jù)，查看塔桿附近區(qū)域的地形變化，進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)變化分析。圖25輸電線路走廊帶樹木模擬生長(zhǎng)分析與統(tǒng)計(jì)3.4發(fā)電廠（變電站）址地形測(cè)量相比較而言，在對(duì)電廠（變電站）址等小區(qū)域的地形測(cè)量時(shí)，最有效的方式就是無(wú)人機(jī)測(cè)繪。因?yàn)樗梢詾檎局返倪x擇提供更詳盡的基礎(chǔ)資料和清晰的影像資料，有效降低測(cè)繪的強(qiáng)度，同時(shí)提高了規(guī)劃的效率，降低了測(cè)繪成本。圖26Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)獲取的變電站數(shù)據(jù)4.Trimble無(wú)人機(jī)系統(tǒng)性能指標(biāo)三、無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)投資回報(bào)分析近幾年來無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)開始熱門起來，由于該技術(shù)比起傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)來，有著極其優(yōu)越的特性，可獲取無(wú)以倫比的多層次成果和成萬(wàn)倍生產(chǎn)效率的提升；并且經(jīng)過十多年來的飛速發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，不僅僅是實(shí)驗(yàn)室二十已經(jīng)走向了實(shí)用，各大測(cè)繪廠商瞄準(zhǔn)了其光明的前景而紛紛投入巨資參與研發(fā)使其進(jìn)入了批量生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的階段。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)從上個(gè)世紀(jì)末就開始引進(jìn)中國(guó)，首先是引起了科學(xué)研究單位的注意，隨著這幾年的航測(cè)技術(shù)和影響成果的不斷應(yīng)用，人們開始認(rèn)識(shí)到該技術(shù)的先進(jìn)性和廣闊的應(yīng)用前景。這些運(yùn)用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的先行者都把這個(gè)技術(shù)比做15年來與GPS（全球衛(wèi)星定位）測(cè)量技術(shù)一樣的劃時(shí)代的測(cè)繪技術(shù)，認(rèn)為它像15年前出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的GPS技術(shù)一樣將極大的促進(jìn)測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)將給測(cè)繪工作帶來深刻的變化。首先從外業(yè)數(shù)據(jù)采集上，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是無(wú)接觸測(cè)量技術(shù)，這使得它直接突破了傳統(tǒng)光學(xué)全站儀和GPS技術(shù)的限制。使用者無(wú)需離開儀器即可采集數(shù)據(jù)，以往難于到達(dá)目標(biāo)物的工程項(xiàng)目得以方便的完成。如：地形測(cè)量上的高懸的陡崖、隔河流的邊坡監(jiān)測(cè)、危險(xiǎn)的滑坡地段，有毒區(qū)域的測(cè)量、危險(xiǎn)的高壓電力設(shè)施等等。這些項(xiàng)目在以往是很難或者無(wú)法完成的高技術(shù)高“含金量”的項(xiàng)目，有了無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)，安全系數(shù)大大提高。當(dāng)然，該技術(shù)用在較為普通的項(xiàng)目上也很有意義，因?yàn)樗媸綊呙铚y(cè)量、需要跑棱鏡或者安放GPS接受機(jī)的工作變成“無(wú)接觸、無(wú)跑動(dòng)”的工作，減少了工作量，減少了人力，減少了人為誤差，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，還提高了效率。另外，無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集速度是常規(guī)儀器的數(shù)萬(wàn)倍，極大地提高了外業(yè)工作的效率。比如測(cè)繪一個(gè)平方公里的1:2000地形圖全站儀人工跑棱鏡測(cè)圖，幾乎是一臺(tái)全站儀2個(gè)人苦干兩天的工作，即使是用1+1RTK技術(shù)也需要大半天，而使用無(wú)人機(jī)加一個(gè)人僅需要不到30分鐘。其效率是不言而喻的，效益也是非常明顯的。可能有人會(huì)說航測(cè)的內(nèi)業(yè)工作量巨大，因?yàn)楹狡臄?shù)據(jù)需要人工拼接，處理成圖，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。其實(shí)這已經(jīng)是過去了，現(xiàn)有軟件已經(jīng)很好地實(shí)現(xiàn)圖幅的自動(dòng)拼接和匹配，數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理成都也很好，而且數(shù)據(jù)精度可靠、整體一致性好。在航測(cè)后處理軟件里，數(shù)據(jù)可以任意的裁剪、取樣。如選擇不同的區(qū)域作不同的處理，可以任意按需抽取一部分?jǐn)?shù)據(jù)或者去掉一部分?jǐn)?shù)據(jù)。如，可以自定將地形上特征地物進(jìn)行提取。當(dāng)然，航測(cè)數(shù)據(jù)處理更多的是利用自動(dòng)、批量處理工具進(jìn)行的，如批量生成斷面線、任意縱橫剖面線、等高線生成與標(biāo)注、線狀地物的提取和體積或填挖的計(jì)算等等；只需要選擇好操作區(qū)域，填入幾個(gè)要求數(shù)據(jù)如等高距、斷面間距、填挖平衡點(diǎn)等，程序即可按照要求數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算給出結(jié)果，這一個(gè)過程遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)手段！航測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后將快速的提供高質(zhì)量的視覺效果鮮明的二維、三維成果，比以往的數(shù)據(jù)表格要更為豐富更為直觀。所以，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)將從外業(yè)、內(nèi)業(yè)和成果方面深刻而積極的改變測(cè)繪工作。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)不僅僅將大大提升測(cè)繪水平，還將極大的擴(kuò)展測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用面，帶來更多業(yè)務(wù)提供更多的測(cè)繪產(chǎn)品。這是因?yàn)樵摷夹g(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的必要手段，為真3DGIS地理信息系統(tǒng)、為礦產(chǎn)業(yè)的開采模擬、為企業(yè)的模擬培訓(xùn)、數(shù)字化管理和為軍隊(duì)的模擬訓(xùn)練等等提供必需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)成果。與現(xiàn)代化的傳統(tǒng)測(cè)繪工具全站儀和GPSRTK接收機(jī)不同，這些儀器僅能單點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，僅能用于測(cè)繪上測(cè)點(diǎn)或者點(diǎn)放樣、控制測(cè)量等，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)以其技術(shù)特色超越了測(cè)繪行業(yè)的限制。在這個(gè)數(shù)字化地球、數(shù)字化城市概念深入人心的時(shí)代，這個(gè)“視覺經(jīng)濟(jì)”時(shí)代，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)必將在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)中發(fā)揮重要的作用。目前，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家測(cè)繪單位中逐漸大范圍采用。在中國(guó)，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，龐大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模，使得各行業(yè)對(duì)無(wú)人機(jī)有著強(qiáng)勁的需求，再加上門檻（經(jīng)濟(jì)、技術(shù)）的降低，擁有無(wú)人機(jī)的單位越來越多，整體呈快速上升趨勢(shì)。現(xiàn)在一整套成熟的無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)，包含硬件、軟件及相應(yīng)配附件，資金門檻也不再是高高在上，這個(gè)價(jià)格很多有實(shí)力的單位都買得起，就看他們是否有這個(gè)戰(zhàn)略眼光，是否看到這個(gè)方向和前景。無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)相當(dāng)成熟，體積小巧攜帶方便；有著簡(jiǎn)單明了的內(nèi)外業(yè)流程；不一樣的是采集方法更簡(jiǎn)單，設(shè)定完參數(shù)就等自動(dòng)飛行采集數(shù)據(jù)；因此，一般測(cè)量員即可操作，沒有什么高技能要求。內(nèi)業(yè)的操作同樣是自動(dòng)化程度高，一般的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理人員即可掌握。由于無(wú)人機(jī)航測(cè)應(yīng)用沒有行業(yè)的限制，這些率先采用無(wú)人機(jī)、率先理解消化了該技術(shù)生產(chǎn)單位將率先占領(lǐng)各行業(yè)有利位置，隨著應(yīng)用的深入，必將首先建立起自己的品牌成為各行業(yè)的領(lǐng)頭羊。目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 1第二章項(xiàng)目提出的背景和必要性 4第一節(jié)項(xiàng)目建設(shè)背景 4第二節(jié)項(xiàng)目建設(shè)的必要性 4第三節(jié)項(xiàng)目建設(shè)的先進(jìn)性 8第三章市場(chǎng)分析與建設(shè)規(guī)模 10第一節(jié)市場(chǎng)分析 10第二節(jié)建設(shè)規(guī)模 11第四章工藝技術(shù)方案及設(shè)備選型 12第一節(jié)工藝技術(shù)方案 12第二節(jié)主要設(shè)備方案 14第五章原料、輔助材料及燃料的供應(yīng) 17第一節(jié)主要原材料、輔助材料及公用工程供應(yīng)來源 17第二節(jié)主要公用工程用量及供應(yīng) 18第六章廠址選擇和建設(shè)條件 19第一節(jié)廠址選擇 19第二節(jié)建設(shè)條件 19第七章總圖運(yùn)輸、土建及公用工程 22第一節(jié)總平面布置及運(yùn)輸 22第二節(jié)土建方案 23第三節(jié)公用工程 24