无人机影像在输电线路工程中的应用研究

摘要

随着经济与综合国力的提高,我国的电网建设规模已跃居世界首位。目前，大部分输电线路建设数据的获取方式，还是主要依靠卫星遥感与常规的航空摄影测量技术手段，不能满足电网建设快速发展的需求。因卫星遥感易受重访周期的限制，难以及时获取地面的高分辨率影像，时效性较差，不能满足现代小规模输电线路建设工期短的要求。常规航空摄影测量虽不受时间及运行轨道的限制，但在恶劣天气条件情况下，因要保证作业人员安全，也不能及时进行航空作业。　　无人机作为近几年迅速发展起来的一种介于遥感平台和地面测绘手段之间的新型摄影测量技术，有效的弥补了卫星遥感与传统航空摄影测量手段的不足。可以在短时间内获取地面的高分辨率影像数据，得到大比例尺地形图，为输电线路的设计提供清晰直观，准确的地物信息。利用无人机数据处理软件，获得测区影像和 DEM数据，在三维优化选线系统中进行立体建模和优化选线，可减少大量的野外工作，降低工程成本和对环境方面的影响。本文具体分析了国内外无人机数据处理软件的发展现状，详细阐述了无人机用于输电线路中的技术方法。主要研究内容有：　　（1）分析了无人机光学载荷的遥感原理，总结了航摄作业流程和处理技术。　　（2）探讨了无人机影像处理中的质量评价、预处理、空三加密和匹配算法。　　（3）设计了三维选线的技术路线及功能模块，并对多源数据处理模块与优化选线模块中的关键技术进行了分析与实现。重点是对于大场景立体模型的创建，同时利用测区线路设计数据对交互式排位模块、三维漫游巡检模块和成果输出模块功能进行了应用。　　（4）结合本人在实际输变电工程路径优化中的选线工作，应用本文介绍的无人机测绘技术在输电线路路径优化中的方法，得到了1：2000的大比例尺地形图数据，提供了选线需要的基础数据。利用三维优化选线平台搭建了大场景三维模型，创建了路径优化的立体环境，对选线结果进行了三维漫游巡检。验证了三维优化选线平台的实用性和无人机技术替代传统航空摄影测量成为解决输电线路建设问题的可行性。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容与论文结构

2 无人机测绘技术特点

2.1无人机测绘的特点

2.2无人机光学载荷遥感原理

2.3无人机航摄作业与数据处理

2.4无人机摄影测量在输电工程中的应用优势

2.5无人机测绘技术在输电工程线路设计中的技术流程

3 无人机测绘技术应用关键问题

3.1影像质量评价

3.2影像预处理

3.3空中三角测量

3.4图像拼接

4 优化选线平台功能设计与实现

4.1多源数据处理模块

4.2优化选线模块

4.3交互式设计排位模块

4.4三维漫游巡检模块

4.5成果输出模块

4.6系统特点

5 实际工程应用

5.1工程概况

5.2外业信息采集

5.3航测内业数据处理

5.4优化选线数据处理

5.5路径优化原则

5.6效益分析

6 结论与展望

致谢

参考文献