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工程运用论文:遥感在工程勘测中的运用探索

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作者:陈林坡 单位:福建永福工程顾问有限公司

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。

采用遥感图像技术获取电力线路的基本信息获取电力工程干线的水文地质及地表各种建筑的信息时电力工程勘测的前提和关键,是电力工程干线设计的基础。遥感图像处理在电力线路地质勘测中主要在工程预可行性研究阶段及可行性两个阶段进行的。(1)阶段的电力工程线路地质勘测是基于1:10-1:20万的TM图像为数据基础的,在采集相关区域的地质文字报告、图像、资料,并做整理与分析,在对电力干线的地质情况有大概性的了解的基础上,做路线踏勘及小、中比例测绘,并结合轻型山地工程和钻探获得典型的勘探剖面,以摸清干线的地质情况,并就工点构造物与控制性工程地段进行定性的地质环境评估,并提出方案。[2](2)在可行性阶段,要做到如下要求。①遥感图像的分析、破译工作应当同此阶段的电力工程路线地质测绘同步或提前进行,并要在调查的整个过程一以贯之,让它成为报告编写、资料整理、野外调查、设计编写的组成部分,以尽量缩减野外调研时间,提高工作效率。②要尽量采用不同波段、不同种类如(IRSCI、SPOT、TM和中巴卫星资源图像)、不同时相的图像。选择的比例尺要控制在1∶1-1∶5之间。选择对应比例尺的全色航片与彩红外结合运用,让遥感图像的整体概括性强。③要在室内仔细破译图像的条件下做全野外的验证及检查,把破译工作同地面地质勘测密切结合,使用单张航片做实地布点,结合GPS及地形图做定位。破译结果应当在现场验证,对破译的地质现象、外推结果及解译标志都要进行补充与核实。检查的工作量及工作路线要同遥感技术的相关规定相符,且应能适用于各个路线的设计方案,对于重要路线方案及对路线场地的地质情况有较大影响的劣质地质条件要作为检测的重点[3]。④第一要获取的基本线路的地理信息主要包括线路所可能穿过的铁路公路、乡村城镇、湖泊江河的基本地貌地形特征,这些可通过上述B所采用的的手段迅速获得。第二要重点分析电力线路所经地质的潜在灾害可能性,如断层、洪涝、滑坡、泥石流等地质灾害资料和数据,可通过定期的遥感观察、文献资料及实地考察等多种方式获得。第三要获得电力定位定线的资料,如采矿区、军事区、电厂电站点、杆塔位置及毗邻的电力干线方向、变形监测位置、遥感图像地面的监测位置等,可通过上述C所采取的方法,并结合GPS准确地、迅速地得到线路的位置信息。充分分析线路的地理信息能减轻、避免电力线路的各种潜在地质灾害和突发自然灾害的损失,而避开采矿区、军事区、城市规划区、城镇等区域的影响可以缩短线路的长度、减少各类拆迁,最大化地降低电力线路的成本。⑤最后的资料成果当包含遥感影像图、特殊地质信息资料汇总表、不良地质、工点路线地质图、剖面图、遥感路线地质平面图及遥感路线地质破译报告。搭建工程线路信息平台建立电力工程线路信息处理平台是为了及时地分析、处理、更新并输出所获取的数据,获得最新数据能在工程的施工阶段提供理论依据和正确决策。并且它还能在搭建地质地貌的三维立体模型,确定工程线路方向的地图查询及三维漫游信息系统。搭建电力工程线路的信息平台要重点结合GPS技术,在利用航测手段,分析遥感图像,并且要融合GPS动态、静态数字高程数据和三维数据,同时要将当前获取的工程线路数据及同工程线路有关的数据信息输入,搭建实际的电力工程线路的信息处理和应用平台。要利用精度在米级以下的Ikonos(1m)和Quickbird(0.61m)的传感卫星,以提高遥感图像的分辨率及清晰度。为了提高电力信息平台的精度,还可采用多面函数拟合法及多项式拟合法进行高程拟合[4]。另外,在选择GPS的外控点时,要将其均匀地放置在整个测试区域中。如无法达到标准,也要将其放置于测试区域的外部,以尽可能地增加高程拟合的精度。优化电力工程线路并进行杆塔位的预排杆搭建工程线路信息处理平台是固然是遥感图像处理的进一步延伸。通过输出平台数据结合遥感图像信息,使得选择电路工程线路更加有迹可循。

在信息平台上破解对电力线路如村庄城镇、水文地质和电力线路的跨越交叉等的遥感图像数据[5]。首要考虑安全因素及经济费用,选择线路的路径,并对几种到多种可能线路路径做比照,得出最优线路路径。如遇到复杂的地质地貌或者密集建筑区,也可进一步结合GPSRTK做实地考察,尽量避免线路穿过建筑密集区、军事区、城市规划区等延长路线或绕线而增加工程的成本,进而达到工程勘察与设计一体化,以实现缩短工程路径、减少工期,起到节约工程成本的效果。在利用线路信息处理平台分析遥感图像数据信息后,设计出工程线路图和平断画图。就可由工程测绘专员协调地质、结构专员做线路杆塔位的预排杆。并初步确立线路全部杆塔的具置,选定地线、导线种类和长度。如在施工时发现大大超过预期工程费用,则要考虑重新预排杆,乃至重新设计线路。遥感技术能让电力工程勘探人员在复杂的地质条件下高效而迅速地处理工程中的地质勘测难题。值得一提的是,它同GPS及GIS的日益集成与综合,让工程勘测设计逐渐实现智能化、集成化。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成为当前电力工程勘测中最有效的手段之一。