摘要：传统工程勘测中设计人员需要反复调查、奔波进行野外考察。遥感技术可以消除传统勘测手法中的环境恶劣，交通不便及勘测时可能遭遇不测等诸多艰难险阻。遥感图像丰富、直观、逼真、宏观的信息对电力工程线路设计有着极大的作用。 文章对遥感技术的优点进行了介绍，探讨了卫星遥感技术在电力线路设计中的应用方法。
关键词：遥感技术；线路设计；电力线路
引言
随着三维GIS技术、遥感（RS）技术和数据库（DB）技术的蓬勃发展，基于多源、海量遥感数据的三维大规模地形显示、空间数据管理和空间数据分析等方面的理论和技术都取得了突破性的进展。遥感技术，特别是中高分辨率遥感技术为实现数据化电力信息系统的建设提供了高分辨率的影像数据和地形数据，基于三维GIS平台设计的三维可视化系统为电力行业进行输电线路设计提供了基本的空间环境，使得以往需要人工判别的地形数据、地理要素、人文条件等线路设计和施工中需要考虑的因素转为计算机自动判别，通过计算机软件进行空间分析，提取空间地理信息，进而判定工程量，实现输电线路设计和建设全过程的可视化展示。
1.遥感技术的优点
1.1 多样化的信息获取手段和获取较大的信息量
采用不同的遥感器及不同的波段，遥感技术能获取较大的信息量。它不但采用可见波段来勘探物体，而且可以利用视力所不及的微波、红外线及紫外线进行探测。它不但能探查到目标物的特质，而且能深入地物的内部，利用微波对目标物的穿透能力，能采集、分析目标物内部的基本信息，如冰川下的水体、沙漠下的物体、地下水的纯度、地表内层等等。微波波段还具备全天候探测的工作能力，能排除恶劣天气的干扰，如桂林市政府推出的无人机遥感技术将控制平台的控制传输半径由原来 20 公里提高到 150 公里，有效地增强了信号的抗干扰能力。能在狂风大雨、打雷、大雪、冰雹等恶劣天气下工作而基本不受影响。
1.2 所获取的数据具有综合性
遥感仪器能探测到覆盖大范围、同一时段的遥感数据。这类数据整体性地呈现了地球表面上的诸多人文和自然现象，宏观地映射出地球上各类物体的分布及特征，它完整而真实地展现了人工建筑、水文、植被、土壤、地貌、地质等地物的形态及特征，从各个角度全面地揭示地物间的关系。比如在电力工程线路的选择上，应用遥感可以分析不良地质、水文地质、地质构造等地貌的基本信息。判断其是否有对电力线路较大影响的地震地质、人工坑洞、冲沟、水库坍塌、河岸冲刷、盐渍土、沼泽地、沙丘、岩溶、泥石流、岩堆、错层、滑坡等，通过遥感器对目标物周围地貌条件的分析，如植被覆盖率、土质、地下水等情况，并对之做综合的分析，以便判断该地区是否会出现上述各种不良地质情况，防止日后工程出现各种事故。
1.3 能动态地探测到地物的变化
遥感探测能重复地、周期性地探测同一地区的目标物，这就有利于工作人员在分析不同时期的数据变化基础上，动态性地掌握目标物所表面及内部所发生的变化，这就避免了传统勘测手法的弊端，从而为工程的选址和维护提供理论基础。另外，通过研究自然界的变化规律，特别在环境污染、自然灾害、极端天气情况下，遥感的作用又能得到凸显。
1.4 收集数据迅速，勘探范围广阔
航天飞机在高达 10 千米左右的高度探测，陆地卫星的轨道可达 910km 左右。而一张陆地卫星图所覆盖的范围达到三万多平方千米，约相当于我国海南岛的面积。并且遥感技术还具有获取信息周期短、速度快的优点，传统的实地测绘地图和野外勘测，往往要花几个月，几年乃至十几年才能重复一次，而陆地卫星每十六条就可覆盖地球一遍。通过遥感技术，不仅能迅速地获得公路干线的数据，而且又能勘测到公路周围的地质地形条件。
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2.卫星遥感技术在电力线路设计中的应用方法
2.1 数据预处理
数据的预处理包括遥感影像、DEM和控制点数据的预处理。在利用遥感影像之前需要对影像进行检查，确认影像的整体质量，即影像是否存在现有技术不能修正的辐射缺陷，如果是光学影像还要考虑图像上云的覆盖面积是否太大等。另外，还要根据所采用的软件的几何精纠正模型，选用适当级别的卫星影像数据产品。根据应用的需要对影像进行辐射增强等方面处理，突出感兴趣的地物特征。
2.2 遥感影像精纠正
遥感影像在获取时由于搭载平台、传感器、地球曲率和地形起伏等影响往往会造成影像几何畸变，为了改正这些畸变，同时把影像纳入到特定的制图坐标系统中，就需要进行影像几何纠正。遥感影像几何纠正包括两个步骤：（1）计算新图像上相应像素的位置，一般采用已知纠正后图像的位置反算该像素在待纠正图像上的位置。（2）计算纠正后图像上像素的灰度值，如果反算到待纠正图像上的像素位置正好落在像素上，就取该像素的灰度值为纠正后图像的灰度值，否则要根据待纠正图像上的相邻像素来内插。不同类型的遥感影像采用不同的几何纠正模型，纠正模型参数需要通过控制点来精确解算，如果地形起伏比较大，同时几何精度要求又比较高，还需要通过DEM来改正地形起伏引起的投影差，以达到对遥感图像进行精纠正的目的。
2.3 图像接边和镶嵌
电力线路的一个明显特点就是跨越区域成狭长条带状，常常超出一景影像覆盖的范围，这就需要对多景影像进行镶嵌处理，形成能够覆盖整个线路的大影像。在进行图像镶嵌前，为了保证不同影像之间几何位置的一致性，需要对影像进行接边处理；同时为了使得镶嵌后的影像在色调上协调一致，还要进行色调匹配处理。
2.4 图像融合
不同的传感器获取的影像具有不同的特点，例如有的获取的数据的几何分辨率高，有的获取的遥感图像光谱分辨率高，光谱信息丰富等。在电力线路设计中几何分辨率和光谱信息对地物判读和地质条件解译有着重要的意义。为了综合不同影像的几何和光谱优势信息，采用图像融合技术进行处理。
图像融合就是对几何配准好的同源或非同源图像，应用一定的数学模型对相应的像素进行处理，形成一幅能够反映融合前不同图像优势信息的图像，目前常用的方法有：加权、小波变换、彩色变换，主分量变换和边缘增强等融合方法，融合方法的选用要根据应用目的和图像的具体情况来决定。
2.5 线路设计
经过几何纠正和融合处理后的遥感图像，不仅提供了精确的几何位置信息，同时还提供了现势、丰富的地物信息，以此为地理基础结合其他辅助信息、规范和设计人员的专业知识就可以进行线路设计。通过地物判读和地质条件分析可以确定线路的转角位置，并以矢量形式标注在遥感影像上。根据图像几何分辨率对房屋和交叉跨越进行统计和分析，从多个设计方案中优化筛选。对室内判断有疑问的地物，进行野外实地重点踏勘，然后修改、优化设计方案。为了从整体的角度来优化设计方案，将遥感影像和线路设计方案叠加在DEM上进行3维仿真模拟，沿着设计线路飞行，直观表现线路的整体情况。
结语
总之，随着遥感信息的类型的日益多样化，遥感数据的分辨率也日益增高，信息破译能力也日益增强。在计算机对大量的遥感数据分析、运算、贮存能力日益变强的情况下，特别是空间定位及地理信息系统技术的快速发展下，对地物做多光谱、多波段、多平台进行综合处理，让遥感技术的应用有效提升了电力线路勘察设计的工作效率。
参考文献:
[1]陆小艺等，三维GIS在电网工程设计运行过程中的应用研究，红水河，2009（28）.
[2]廖世淼.卫星遥感在电力线路勘查中的应用流程分析[J].科技资讯，2012（12）.
论文作者:李杰,杨红,任广东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签：遥感论文; 影像论文; 图像论文; 地物论文; 数据论文; 几何论文; 技术论文; 《电力设备》2019年第1期论文;