摘要：当前，在测量工程中，传统的摄影测量手法投入成本高、受外界环境制约比较大、测量步骤也比较繁琐，因此我们可以采用当前比较先进的无人机低空摄影测量技术对电力工程施工现场进行测量，它是一种更加科学高效的测量技术，目前被广泛应用于各个领域，特别是在是电力工程测量当中，它发挥着极为重要的作用。基于此，文章就无人机低空摄影测量技术在电力线路工程中的应用进行简要的分析。
关键词：无人机；低空摄影测量技术；电力线路工程
1.简述无人机摄影测量技术
1.1无人机
无人机其实是一种由自身程序控制装置或无线电遥控设备进行操纵的无人驾驶飞行器。它产生于20世纪20年代，最早是应用在训练靶机上的，在军事上使用的很广。
1.2它的发展与特点
现在随着自动控制技术、计算机技术、数字通讯技术、3S技术和数码相机技术的发展，在无人机上加载数码相机和GPS等装置之后，被广泛应用于全球地理勘探、航空摄影测量、监测灾情、调查毒品种植、海岩缉私和地理利用调查等民用领域。无人机航空摄影测量技术主要以得到高分辨数字影像为目标，把自动驾驶飞机作为平台，把高分辨率的数码相机作为传感器，再经过系统集成应用3S技术，获得真彩色、小面积、较强现势性和大比例尺的航测遥感数据。无人机摄影测量系统有着高度集成、高分辨率、高机动性和低成本的“三高一低”特性，不用办理空域申请，作业方便，机动性较强，能够在云层下进行航拍，并且能迅速得到成果数据。
2.无人机低空摄影测量技术在电力工程中的应用方向
2.1输电线路设计
无人机低空摄影测量技术在输电线路设计方面有着重要作用。在进行设计前，先用无人机对现场进行低空摄影测量，获得现场相关的准确数据，然后对数据进行处理、分析，再结合实际情况及设计要求，对输电线路进行整体性的规划，既能保证输电线路设计的科学性，又能保证输电线路施工的效率。
2.2现场地形勘测
无人机低空摄影测量技术用于现场地形勘测时，可以有效简化测量流程，提高测量准确度，节约测量时间，提高测量效率。勘测完成以后要绘制地形图。无人机低空摄影测量技术通常是用于比例尺比较小的地形图绘制。但是在实际设计中，也可以通过增设信号车的形式增大地形图的比例尺，获得地形图相关的准确数据。
2.3线路巡查
在线路巡查方面，无人机低空摄影测量技术也有着重要作用。西方发达国家很早就开始使用无人机低空摄影测量技术对线路进行巡查，而我国无人机低空摄影测量技术在线路巡查方面应用起步时间比较晚，应用时间短。从目前的发展情况来看，无人机低空摄影测量技术在我国线路巡查方面的发展十分迅速，具有相当可观的发展前景。
2.4灾难预警
我国地域辽阔，自然灾害频繁发生，每年因自然灾害而对电力系统造成大量经济损失，所以灾难预警十分重要。将无人机低空摄影测量技术应用于电力系统的灾难预警，可以有效获得自然灾害的第一手资料，并迅速展开分析讨论，制定针对性的紧急应对措施，尽量降低自然灾害带来的经济损失。
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3.实例分析
3.1输电线路区域概况
输电线路电压等级为500kV，总长度约55km，沿途经过池塘、河流、丘陵、平地，跨越高速路、铁路和村庄等。根据工程要求，需要获取沿线路左右两侧各1km的影像数据
3.2无人机和相机类型
本工程要求平断面图的精度为1∶1000，根据规范要求，影像的分辨率不高于0.1m。考虑到无人机的续航要求和影像的分辨率，本工程采取了智能鸟KC2000油动固定翼无人机和NIKOND810相机。无人机的续航时间约3h，飞行速度约为100km/h，相机的相幅大小为7360×4912像素，像素大小为4.88μm。
3.3像控点布设和量测
由于测区包括树木茂盛的山地、池塘等不易查找明显特征点的区域，如果先拍摄影像，然后在影像上查找控制点，一方面很难找到足够数量的明显点，另一方面也很难保证这些点分布均匀。因此，本文采用先根据线路路径，在GoogleEarth上，设计控制点分布情况，在航拍之前布设像控点。在平地上，通过在稳定地面喷漆，制作十字标志，作为控制点；在植被覆盖的地方，在草地上固定白色塑胶袋，并在塑胶袋上喷漆制作十字标志。
外业制作控制点标识的同时，使用GPS进行控制点测量。这种人工制作控制点的方法，保证了控制点有足够的数量，而且控制点的分布均匀。
3.4影像获取
整个输电线路转点共50个，考虑无人机续航时间和地形因素，将整个区域分为7个测区，用数字编号。每个测区分别进行航拍，并根据线路走向，适当调整航带长度。根据本工程对地形图比例尺和影像地面分辨率的要求以及地形因素，根据航高计算公式计算得出相对航高约为500m。根据线路坐标和所需获取的区域宽度以及《低空数字航空摄影测量外业规范》（CH/Z3004-2010）中关于对航向、旁向基线的要求，计算出每个测区所需航带数。
3.5空中三角测量
由于每个测区覆盖的面积，都超过线路路径左右一公里范围，对于沿海岸的区域，无需海上的影像。而且，当影像落水时，难以匹配出足够的转点，增加了空三的难度。所以在进行空三加密前，先对影像进行筛选，然后按照规范要求的精度，进行空三加密。
3.6精度分析
本工程获取的全部影像的分辨率为0.1m，对比可知平坦地区平面校差小于0.2m、高程校差小于0.3m，山区平面校差小于0.4m、高程校差小于0.5m，基本满足工程实际需要。
结束语
应用无人机航空摄影测量，有成本低和速度快等优势，给后绪电力工程施工提供更加可靠的信息数据。所以相关研究人员应该加强对无人机低空摄影测量技术的研究，扩大无人机低空摄影测量技术的适用范围，使得无人机低空摄影测量技术的应用更加广泛，为电力工程的摄影测量提供便利。
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论文作者:丁越,程琛,侯亚军,田恒
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
标签：无人机论文; 测量论文; 低空论文; 技术论文; 线路论文; 影像论文; 比例尺论文; 《电力设备》2017年第5期论文;