1引言

中國電力工程項目建設越來越受到重視，工程質量要求逐漸提高，適應時代發(fā)展需求。原有的工程設計方法、設計平臺等，由于難以提供方便正確的信息表現，影響了電力工程的設計效果。立體顯示技術的發(fā)展有效地解決了電力工程設計中存在的這樣的問題，利用模擬立體模擬的方式，讓顧客直觀地看到設計方案的效果圖，提高了設計質量和數據的科學管理。

23D數字地形圖的基本概念

2.13DTM的概念

3D數字地形圖(3DTM)也屬于線條地形圖，其工作原理是利用3D離散點來表現地形、地形的空間狀態(tài)、方位、形狀等，地形地形物以3D空間的模式表現，其中地形地形的特征都是3D表現，x、Y軸表示地形投影在水平面的具體位置，z軸表示高度。

2.23DTM的特征

三維數字地形圖所具有的特征包括①3DTM不是紙，而是以數字、電子的形式表現的②該地形圖可以正確反映地物的立體形態(tài)，也可以表現出制圖區(qū)域地表的高低起伏③該地形圖一般以1:1的比例描繪地物的位置、大小和高度、高度等信息④3DTM使用三維離散點來表現地形、地形特征和地形的立體形態(tài)量圖⑤3DTM所反映的空間地理信息通常為1:00000000000000000000000000000000000000

3三維數字地形圖的應用現狀

3.13DDTM發(fā)展現狀

目前，3DDTM已經被應用于電力工程的項目設計實踐中，用于進行工程的多視點表達（見圖1），在實際應用中，該技術能夠針對立體路徑，合理選擇輔助電線網點的桿塔設置，提高電網的線路規(guī)劃準確性，加強工程的環(huán)保力度，節(jié)約建設成本�；�于以上重要優(yōu)勢，3DDTM大大提升了對立體空間的測量、表達質量，從而為工作人員對于地圖的立體分析、認知水平等提供重要依據。在一些發(fā)達國家的電力產業(yè)中，3DTM已經在電力設計中得到了很好的應用，并且積累了非常重要的應用經驗。我國3DTM技術也開始朝著激光三維掃描等高新科技的方向發(fā)展，綜合各個領域的相關技術，應用于各個領域。20世紀末，中國已經建立了1:25萬個地形圖數據庫，包括許多內容，如DEM、大地控制數據、行政地名、水湖系統(tǒng)等。所有數據信息都達到13.5GB，都是三維電子地形圖場景。與傳統(tǒng)使用的平面電子地圖相比，基于3DTM技術測繪的地形圖可以立體描繪社會自然、人文景觀、真實直觀、自然物體模擬形象，特別是其中的道路交通等，具有顯著的應用價值。

3.2電力工程設計中3DTM的應用需求

關于電力工程設計，地形圖測繪是一個重要環(huán)節(jié)，在實際開展工作的過程中，首先包括對方案可行性的研究、工程方案的初步設計、施工圖的設計等。

3.2.1可行性研究

可行性研究階段的主要任務是根據地形圖調整計劃工程的總體設計方案，及時發(fā)現其中不利于計劃執(zhí)行的影響因素，判斷和論證計劃的可行性。在實際開展可行性研究時，首先要明確方案設計原則，然后對工程進行具體的規(guī)劃和布置，再基于大比例尺的地形圖，初步擬定方案中對于生產生活、休閑區(qū)等部分的規(guī)劃，粗略預估所需要的占地面積、房屋的拆遷量等問題。

3.2.2初步設計

設計方案的初步設計，對于局部建筑物、基礎設施等的規(guī)劃設計，需要建立于具有更大比例尺和精密度的地形圖上。只有在初步設計成果的基礎上進行優(yōu)化，才能達到施工圖的成熟設計要求，補充測量地形圖范圍以外的部分內容，完善測量工作，確保地形圖的準確性，為工程量計算提供科學參數。3DTM的應用為工程設計師提供了重要的技術支持，是他們能夠繪制出具有很強真實感和可操作性的建筑模型，實現設計圖的可視化。此外，3DTM還具備為工作人員提供查詢、分析、計算等基礎功能。目前高壓電線網絡工程成本高，如110kV電線工程建設中電線網絡設計環(huán)節(jié)，電線設計合理優(yōu)化，直接影響工程運行順利和投資額問題，至關重要。其中，線路的選擇和設計需要正確理解當地地形狀、道路交通狀況、水文氣象等基本地質條件，3DTM技術有效地發(fā)揮正確收集相關信息的作用。

43DTM在電力工程設計中的實際應用

4.1衛(wèi)星影像立體模型構建

3DTM的實際應用往往涉及衛(wèi)星影像立體模型的構建問題，因此工作人員首先需要轉換TM、Spot、DEM等衛(wèi)星影像數據，其中DEM數據多為軍隊標準格式，因此在轉換其時，需要結合DEM軍標格式的特點，編制格式轉換程序，確定相關指標參數。另外，工作人員在開展影響模型的匹配及相對/絕對定向作業(yè)時，應當按照以下步驟進行：手工選擇基本匹配點—自動剔除粗差—人工補充同名點—以模型自動相對定向為基礎，進行模型外方位元素的計算。衛(wèi)星影像三維模型的建立過程較為復雜，從原始數據采集直至最終成型，加之關聯DEM、正射影像、電網鋪設線路平斷截面等信息，其數據分析。

4.2電網線路正射影像路徑圖設計和制作

設計路徑圖的主要目的是完善路徑信息，保持與三維數字地形圖一致。實際使用相關制作軟件時，員工面臨的主要問題包括(1)相關數據的有效存儲。電力工程設計線路路徑圖時，往往需要相對龐大的數據信息，因此需要以適當的估算為基礎，確保設計工作的正常展開，工作人員應注意及時優(yōu)化和整理使用的硬件，盡量擴大數據的存儲空間(2)圖像、參數處理。有些員工對相關軟件不熟悉，操作也不熟練，軟件與模型的關系也不清楚，通過實驗比較相關的各種數據參數，確定最佳參數值，并且保證軟件和設備具有良好的處理能力

4.3衛(wèi)生片正射影像圖的質量和后續(xù)處理分析

從目前的技術條件來看，衛(wèi)生片正射影像圖的生成作業(yè)大多需要使用Cyberland專業(yè)軟件來實現。該軟件在半自動軟件的作用下，可以對圖像進行標準、融合、糾正等操作處理，生成的折射圖像也可以使用VirtuoZo進行復制拼接，獲得最終的主題圖。主題圖是圖像產物，如果想表現該圖在視覺感覺上的優(yōu)勢，工作人員必須對形成的主題圖進一步系統(tǒng)化處理。在這個過程中，常用的軟件有Envi、ImageXuite和Photoshop等，這些軟件的應用可以有效地輔助員工對主題圖進行均勻的光、邊緣的強化和過濾，提高主題圖的影像質量和清晰度，良好的主題圖可以與航空照片的清晰度相比。實踐表明，基于衛(wèi)生片，工作人員根據電力工程的線路路徑設計，漫游顯示經常發(fā)生一定程度的失真，在電力工程的線路路徑設計中，細節(jié)問題很難及時處理。同時，由于衛(wèi)生片漫游視點高，電力工程線路設計的整體輪廓、結構等問題可以作出相應的反應，爭取采取補救措施的機會。

4.4三維模型的構建和線路漫游的實現方式分析

①關于設備的配置和軟件的選擇，為了使電力工程線路的設計能夠實現無障礙的漫游，計算機的中央處理器的主頻控制在2G以上，存儲器必須在512M以上，同時需要支持3D功能的顯卡②關于數據組織水平，對于模型的構建和產品的生成，線路測量區(qū)域的DEM格式數據和正射影響連接數據是基本的參考

5結語

由此可見，3DDEM在更多要的地形測繪效用。隨著計算機技術的進一步發(fā)展，衛(wèi)星立體影像數據資料應用的普及，三維數字地形圖的應用成本也逐漸降低，滿足大眾的應用標準，幫助工程設計大幅提高工作效率，提高電力工程設計的應用精度和自動化水平。