（湖南科鑫电力设计有限公司 湖南长沙 410007）
摘要：随着经济社会的发展，人们对电力的需求不断扩大。为了满足人们对电力的需求，国家大力建设电网工程。电力在运输过程中会损失一部分电压，造成严重的浪费。为了解决这个问题，国家大力建设超高压电网。超高压电网指的是电压超过330—750KV的电压等级。然而超高压电网的电压等级高，施工具有一定的危险性。因此，要做好超高压输电线线路设计。将空间信息技术应用在超高压输电线路设计中，提高线路安全性和可靠性。
关键词：空间信息技术；超高压电网；输电线设计；应用
输电线路被誉为电网的“血管”，是连接电力用户和变电站的桥梁，所以输电线路的质量直接关系到电网的安全、稳定运行，更是直接关系到电力企业的经济效益和社会效益。超高压输电线投资规模大、技术含量高、运行环境复杂，劳动强度大，在施工中很容易受到自然因素的影响。所以对超高压输电线路设计提出了更高的要求。将空间信息技术应用在超高压输电线路设计中，利用计算机、信息技术为超高压输电线路提供技术支撑，从而提高线路设计的科学性和合理性，确保超高压输电线线路设计质量。
1空间信息技术概述
1.1空间信息技术概述
空间信息技术也称地球空间信息技术，是上个世纪六十年代兴起的一门新技术，直到七十年代中期才在我国发展起来。空间信息技术主要利用地理信息系统、卫星定位系统、遥感技术等理论和技术，并结合计算机技术和通信技术，对空间信息数据进行采集、分析、整理、存储、管理和传播等。空间信息技术是一门综合性的技术，涉及内容比较广泛，包括空间信息基准、空间信息标准、空间信息时空变化、空间信息认知、空间信息解译和反演、空间信息不确定性、空间信息表达以及可视化等内容。
1.2我国空间信息技术发展现状
空间信息技术被国际社会将生物技术、纳米技术并列为三大科技。但是目前我国的空间信息技术还处于研发阶段。武汉市是我国空间信息技术最发达的城市，全国测绘地理信息院士一共有19人，而武汉一个城市就聚集了10为测绘地理信息领域的两院院士，并由300多位相关方面的专家，在导航服务和技术方面处于国内外一流水平。 超高压输电线需要承担远距离的输送电力的任务，而输电线路的运行环境比较复杂，受到自然环境的影响，从而影响到超高压输电线的运行安全性和稳定性。将空间信息技术应用在超高压输电线设计中，提高线路设计的可行性和安全性，确保线路设计的科学性和设计效率。
2空间信息技术应用
2.1地理信息系统
地理信息系统也称GIS技术，是英文Geographic Information System的缩写，地理信息系统是一门集地理学、地图学、遥感以及计算机技术的综合性学科，是一种基于计算机的工具，将地理分析功能、图像的视觉效果以及数据库的查询、分析和统计等功能集合在一起，对空间信息进行数字化处理，将这些数据信息以压缩的方式存储在硬盘中，对其进行分析，从而对环境进行模拟和预测，最后利用计算机软件将采集的数据信息生成可视化的图形或者模型。国内的百度地图就是地理信息技术与移动互联网技术结合起来，用户登录百度地图的客户端，输入地点，就能查询到目的地距离、行车路线，同时根据用户使用记录，系统还会自动记录用户的生活轨迹。近年来，百度地图还推出了实景地图，用户打开客户端以后，切换到实景图，就可以直接显示路线实况，百度地图已经将平面地图信息立体化，大大提高了信息的真实性和准确性。
2.2卫星遥感技术
卫星遥感技术是通过卫星探测地表物体对电磁波的反射以及反射的电磁波，从而获得这些物体表面的数据信息，系统识别远距离的物体。遥感技术与摄影测量技术结合在一起，可以将遥感照片制作成1:10000至1:25000的比例尺地图，而且还能制作成数字高程的模型。
2.3无人机航拍
无人机是近年来发展的一个热门行业，科技的发展，极大的促进了无人机产业的进步和发展。无人机指利用无线电遥控设备或者无人机自身的程序装置操作无人驾驶飞机。无人机航拍系统能够快速获得空间信息数据、航拍摄像数据，操作简单，而且携带方便。随着社会经济的发展，无人机广泛应用航拍、救灾救援、测绘、影视拍摄、微型自拍、农业生产以及快递运输等领域，大大扩展了无人机的用途。与其他航拍设备相比，无人机航拍系统具有三个方面的优势：第一，无人机体积小，灵活方便，具有很强的机动性，不需要专门的起降场地，升空时间短、操作比较简单，而且成本比较低。目前国内的航拍机价格大概在1—3万左右，而且能够实现360度无死角拍摄。不仅能获得竖直方向的平面影像资料，而且还可以实现低空多角度获取建筑、江河、山地等纹理图像。第二，无人机性能好。无人机操作者可以按照设定的路线进行自主飞行、拍摄。大疆无人机能飞到1000米的高空中，而且不受山区低云的影响。近年来，无人机发展迅速，很多个人都拥有无人机，也发生了不少安全事故。因此，国家出台了《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》，该规定对无人机飞行的高度、领空等做了详细的规定。第三，无人机数据处理的费用比较低。无人机拍摄结束以后，直接通过计算机将数据拷贝下来就可以使用了。而传统的航拍摄像机还需要通过扫描仪和数字化设备进行处理。2.4海拉瓦技术
海拉瓦是目前最先进的地理测量技术，它结合了卫星、飞机、全球定位系统等新兴技术，通过高度精密的扫描仪和计算机处理系统，获取各种影像资料，并将其转变为正射影像图、数字模型图以及三维景观图，并按照标准的影视文件输出格式输出。海拉瓦技术包括了信息技术、数字摄影测量技术、三维可视技术以及电子化移交技术。将海拉瓦技术应用在超高压输电线路设计上，能减少传统测绘方式的人工误差、定位信息误差。同时在勘察地理信息时，即便测量人员无法到达恶劣的测量环境中，也可以通过海拉瓦测量技术获取地形地貌、水文条件等空间信息，减少设计人员工作强度，同时提高测绘信息的完整性。线路设计人员只要利用卫星、飞机以及全球定位系统，将海拉瓦数字化摄影系统拍摄到的空间信息生成三维景观图，就能了解到施工现场的环境，为超高压输电线线路设计提供了重要参考。
3空间信息技术在输电线路设计中的应用
3.1空间信息技术在输电线路勘测和路径优化
为了确保超高压输电线路的安全性、经济性和稳定性，在线路设计的时候，要对线路进行优化。通过卫星影像数据建立大致的模型，然后通过海拉瓦技术，获取地面建筑、高山、河流、公路、铁路、城镇乡村、农田等详细信息。根据线路信息，选择合适的线路。比如在设计阶段，可以利用地理信息系统，了解超高压线路运行环境：该地区水文条件、雨量分布、气候环境等，了解相关的地质灾害活动。并分析施工过程中，可能遇到的各种自然因素，尽量避免地质灾害频繁的地区。尤其是雷电灾害频繁的地方，降低输电线路被雷击的概率。如果超高输电线路经过的地区比较复杂，必须通过空间信息技术，进一步优化线路路径，选择经济、科学的施工路径，降低工程施工量。
3.2空间信息技术应用线路施工图纸上
超高压线路设计人员经过前期的勘察和测量，已经详细了解施工区域自然环境和空间信息，然后在设计前期选定的施工路径的基础上，进行路径定位。具体方法如下：在原来的路径基础上，左右两边预留一条1.5—2km的路径走廊，设计无人机航拍的线路，然后操作无人机，让无人机沿着既定的线进行摄影测量，并对线路进行纠正。让设计人员在设计阶段能够直观的查看施工现场的地形地貌、地面截面信息，对超高压输电线路进一步的优化，并根据影像上的地图根据所选路线的平面带状图截取下来，给户外勘测人员的工作提供一定的参考。
3.3工程应用
某500KV的超高压电网工程，线路总长度为140km，该工程输电线经过的地区大部分都是山地、丘陵，海拔高度在600米以下。输电线经过的地方还有高速公路、铁路工程、河流、油气管道、农田以及其他低压等级的电网工程。所以施工环境十分复杂，给线路设计带来了一定的难度。
将空间信息技术应用在该工程的设计中，首先利用遥感技术测量线路经过的地形地貌，避开油气管道、选择高速公路和铁路合理的跨越点，并利用无人机航拍系统和海拉瓦技术采集线路地理数据信息，然后设计人员对线路设计方案进行优化，然后再一次进行实地踏勘。将航拍数据与实地测量的数据高程进行对比，确定航拍数据的精准度。并在现场通过全球定位系统检查设计路径，并不断修正优化，提高选线的正确率。下表1是该工程线路优化情况。
4结束语
将空间信息技术应用在超高压输电线路设计工作中，不仅降低了勘察人员的劳动强度，而且减少了设计周期，提高了设计的工作效率和质量，有效地推动我国电网建设。
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作者简介
刘彦民 （1971-），男，汉族，湖南邵阳人，大学本科，工程师，主要从事送电线路设计。
论文作者:刘彦民
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/28
标签：线路论文; 信息技术论文; 无人机论文; 空间论文; 输电线论文; 技术论文; 信息论文; 《电力设备》2017年第7期论文;