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数字摄影测量在管道工程中的应用

摘要：随着计算机技术的发展，摄影测量技术已由最初的机械模拟测图发展

为计算机辅助解析测图，又进一步发展到现阶段的全数字摄影测量，使按传统的

测量作业方法非常困难的工程变得简单易行。数字摄影测量系统在管道中的应用

是测量作业的一次革命，可以非常方便的进行管道线路路径选择、路径优化及方

案比选。

关键词：数字摄影测量；管道工程；线路测量

随着21世纪的到来，全球正在进人信息化社会。信息高速公路、互联

网、地理信息系统、数字地球等全新的信息化概念和重大的全球性信息工程的提

出和实施，正在深刻的影响着人类工作和生活的各个方面。数字摄影测量和地理

信息技术在我国已经广泛应用，并逐步形成为一门新兴的信息产业。全数字摄影

测量、高分辨率卫星影像技术的应用和空间定位技术的发展将在“数字管道”工程

中发挥日益重要的作用，它彻底的改变了长输管道工程的数据获取方法，极大的

提高了功效，降低了生产成本，并且为今后的管道施工运营管理提供了种类丰富

的基础数据。

1.利用卫星遥感影像选定线路

一般而言，管道工程选线总是先在五万分之一地形图上初步确定一条直线性

较好的路径，结合各区域踏勘结果进行局部变动，而后委托航摄部门进行航摄，

再在有效的航摄范围内进行路径优化。而全国五万分之一地形图的测绘年代久

远，不具备现势性，影响了管道初定线的合理性和科学性，因此选择了卫星遥感

影像进行大范围选线。使用SPOT卫星影像数据，利用DRG数据，在SPOT影

像和相对应的DRG上选择一定数量的明显同名地物点作为纠正起算控制点(每

景可选取40个左右的控制点)，然后使用遥感图像处理软件和DEM数据进行数

字正射纠正，最后将纠正后的影像进行镶嵌、裁切和编辑，经整理形成符合要求

的数据集，设计人员可利用计算机在此遥感正射影像图上进行线路初选。由于卫

星影像图直观，信息量丰富，因此能够合理避让水塘、经济作物，选择最佳河流

穿越位置，使选线方案更加合理[1]。

2.卫星遥感影像选定线路的应用

经过多年的研究，在许多大型工程中已经开应用卫星遥感影像来选定路线。

为了提高我省电网供电的可靠性，某电力设计研究院设计了某220V线路工程（如

图1.1），全长约有109公里。起于A山500千伏变电站，止于B地区220千伏

变电站，为确保线路路径的合理、减少拆迁，从而采用了卫星遥感影像就行选定

路线

在线路方案设计中一些工程的地质分析研究中，可以采用遥感技术在宏观上

进行定性分析，如其中遇到的大线路跨越，构造断层，地质灾害区等区域的水文

地质研判，遥感影像的研判跨越对这些地质构造断层情况，控制性工程的水文地

质情况以及地下水发育和地下管道的情况等进行前瞻性的评估，这样就可以大大

降低线路方案设计中存在的风险，使得线路设计方案得到了优化，也便于日后的

线路运营管理风险。

首先在1:50000或1:100000的基础地形图上进行室内的粗略选取，从中选出

2~3个路径方案，沿着此路径收集到卫星的遥感影像，所收集的卫星遥感影像需

要覆盖所有的方案。因为在获取卫星遥感影像时，由于搭载平台，传感器，地球

曲率和地形起伏等影响，往往会造成影像的几何畸变，所以在收集完方案之后就

对这些方案进行必要的检查并且进行几何修正。然后将地形图上的路径方案以坐

标形式转绘到卫星遥感影像中，在室内对路径方案再次调整，为了保证现场踏勘

时进行重点了解，其中不良地质现象或走廊紧张地段以及不易判读的地物要进行

重点标注。利用手持GPS，勘测设计人员对路径走廊内的无法再图上判读的地物

等进行统计，然后避开不良地质区域，把经济、环保、安全、施工等方面一起考

虑进去最后选择推荐路径。

卫星遥感影像使得选线精度很高，减轻了野外劳动的强度和工作量，而且路

径的优化效果也不错。在该工程中卫片经过优化后与地形图相比较起来推荐路径

缩短了2.9%，不仅如此，它还避开了多处经济开发区以及新增村庄、道路区。

这样也就节约了投资。

图1.1A山-B地区220V线路工程

3.数字摄影测量的应用

作“4D”和纵断面图虽然有多种测量方法可以获取三维模型数据，但对于象

管道这样的三维模型的大规模生产者来说，用数字摄影测量技术以航空影像为数

据源来获取三维模型的基本数据是目前快捷有效的方法。因此，数据采集工作在

全数字摄影测量工作站上进行。

3.1