三维数字地形图在电力工程设计中的应用分析

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【摘 要】电力系统建设事业的建设发展速度将直接关系到整个国民经济的建设发展程度。如何针对电力工程进行合理且高效的设计是关系到电力系统运行稳定性与可靠性的重要环节。在这一过程当中，一种能够直接且简化表达各类数据、图像及信息的技术—三维技术开始受到相关工作人员的广泛关注与重视。本文以三维数字地形图为研究对象，结合电力工程设计作业特殊性，从三维数字地形图基本概述分析、三维数字地形图支持下电力工程技术路线与技术措施分析以及卫片正射影像图质量及后续处理分析这四个方面入手，围绕三维数字地形图在电力工程设计中的应用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了三维数字地形图在实现三维设计过程与设计结果可视化，提高电力工程设计作业质量与效率的过程中所起到的至关重要的作用与意义。

【关键词】三维数字地形图；电力工程；设计；技术路线；措施；卫片正射影像

众所周知，地形图一直以来都是工程设计的最基本平台。在现代科学技术蓬勃发展的作用之下，传统意义上的二维地形图已无法充分满足新型三维设计的相关需求。如何以具有三维实感的立体模型为载体，在工程设计过程当中确保整个设计过程与设计结果的可视化已成为现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。

1 三维数字地形图基本概述分析

三维数字地形图从本质上来说也是线划地形图的一种表现形式。在三维数字地形图当中，地形地物均能够视作整个三维空间中的基本对象，以点、线、面或是体状符号表现在整个三维空间当中。与此同时，地物地貌的水平位置可以选取其在水平空间中的正形投影为参照，并在特征线作用之下精确反应地物地貌的实际高程。简单来说，所有表示与描述地物地貌的特征点与特征线均为三维属性，此种状态下的数字地形图即可视作三维数字地形图。

一般来说，在当前技术条件支持下，三维数字地形图选用大比例尺对小区域范围内的地理信息进行详细表述与说明。从这一角度上来说，三维数字地形图有着直观、精准、完整且真实等多个方面的应用优势。特别值得注意的一点在于：受到三维数字地形图对测绘技术所提出要求的系统化影响，有关三维数字地形图数据的采集技术应当体现针对地理信息的完整理解与精确表达。

2 三维数字地形图支持下电力工程技术路线与技术措施分析

（一）卫星影像立体模型的构建分析。首先，相关工作人员需要针对包括TM、Spot以及DEM在内的各种卫星影像数据进行转换。特别注意收集而来的DEM数据多为军队标准格式，应当结合DEM军标格式特点对格式转化接口程序进行编制，在此基础之上确定卫星影像立体模型的相关指标参数。更为关键的一点在于，相关工作人员应当依照手工选定基本匹配点自动匹配后剔除粗差人工补充自动匹配后的同名点基于模型自动相对定向对模型外方位元素进行计算的步骤方式完成影响模型的匹配及相对/绝对定向作业。

（二）线路正射影像路径图的制作分析。首先，工作人员需要结合Cyberland专业软件的应用内容对SPOT正射影像及TM影像进行数据准备。其中，SPOT原始数据由立体模型获取，TM原始数据由PS软件处理波段影像获取；其次，需要针对PS软件所处理3个波段的TM格式影像进行正射纠正作业，确保其能够与Spot正射影像相吻合。进而依照此方式完成有关TM影像与Spot影像的融合及拼接作业；最后，在Photoshop专业软件作用之下完成路径图的制作及相应图像处理作业。在这一过程当中，需要特别注意以下两个方面的问题：①在对软件与图像关系不够了解的情况下，需啊哟针对路径图制作过程当中的各种参数以实验方式进行比对，优选最佳参数；②三维数字地形图实际应用过程当中对于硬盘储存能力的高需求以及计算机硬软件程序开启影像文件反应时间的高需求需要相关工作人员强化计算机程序的处理能力并提升硬件系统储存空间。

（三）三维模型的构建与线路漫游的实现方式分析。首先，从设备配置与软件选取角度上说，要想实现整个电力工程设计线路的无阻碍漫游，计算机硬件配置中央处理器主频需要在2G以上，内存在512M之上且具备能够支持3D功能的显卡装置；其次，从数据组织角度上来说，对于立体模型生成产品而言，线路测区的DEM格式数据与正射影响拼接数据是最基本的；最后，从漫游场景的构建角度上来会说，相关工作人员需要借助DEM格式数据、三维模型以及正射影像数据，以3DBrowser模块为载体，实现现实场景的恢复，从而完成线路漫游。

3 卫片正射影像图质量及后续处理分析

在当前技术条件支持下，相关工作人员主要在Cyberland专业软件支持下针对卫片正射影像图进行生成作业。与此同时，Cyberland专业软件同样能够在半自动软件作用之下针对影像完成包括配准、融合以及纠正在内的一系列处理作业，在此基础之上，Cyberland专业软件所生成的折射影像能够在VirtuoZo的复制之下进行拼接操作，进而完成整个专题图的生成作业。

笔者认为，专题图作为三维数字地形图中的一种影像式产物，其在视觉感官效果上较传统意义上的原始卫片应当具备更为显著的优势。要想实现其在视觉感官方面的优势，相关工作人员必须针对所获的专题图进行相应的系统化处理。在这一过程当中所选用的专业软件包括Envi、ImageXuite以及Photoshop这几种类型。在上述几类专业处理软件的作用之下，相关工作人员可以较为简便的完成有关专题图的匀光、边缘增强以及滤波处理，从而使整个专题图的影像质量与清晰度得到显著提升，此种状态下的专题图清晰程度甚至可以与航片相似。

特别值得注意的一点在于：经实践观测我们不难发现，在卫片环境作用之下，相关工作人员针对电力工程设计线路路径所作出的漫游显示会在一定程度上呈现出一定的失真问题。这直接导致电力工程设计线路路径的部分细节问题无法得到及时且精确的反应。造成这一原因的关键在于卫片漫游自身视点较高，在较低分解率作用之下无法确保路径细节反应的完整性与真实性。然而与此同时，正是由于卫片漫游具有较高的视点，整个电力工程设计线路的整体轮廓及结构才能够得到有效的反应，这也是传统意义上其他反应方式所无法相比的。有关这两者之间的矛盾问题也正是未来相关工作人员的研究重点与中心所在。

4 结束语

总而言之，本文应用三维数字地形图对电力工程设计进行辅助，所取得的效果十分显著。基于三维数字地形图的电力工程选线作业有着区别于传统选线方式更为突出的优势。更为关键的一点在于：对于电力工程设计而言，三维数字地形图所表现出的直观、及时、精确以及高效等诸多技术优势大大降低了线路设计作业人员的劳动强度，并显著提升了电力工程所选取路径方案可靠性。

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