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摘要:“3S”技术包括全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及遥感技术(RS),三者之间互相独立,又相互联系。“3S”技术综合了多门学科,例如空间科学、水利电力、测绘学和和信息科学等等,其广泛运用于工业、国防、交通以及水利电力等方面,使人类改造世界和认识世界的能力得到了相应的提升。在输电线路工程中应用“3S”技术具有广阔的市场前景。
关键词:3S技术;电力线路;工程勘察;分析
1导言
3S技术中的GIS技术能够用于数据分析、遥感技术用于数据收集、GPS技术用于数据存储。3S技术在信息方面和测绘方面均有很大方面的应用,在我国的诸多行业中有着重要的应用价值。现阶段来看,3S计划能够被广泛地应用到市政工程部门和规划管理部门中。诸多国家将3S技术应用到军用、民用测量方面,举例来说,瑞典利用3S技术来进行土地资源方面的管理。
2“3S”技术基本概述
2.1全球定位系统
全球定位系统(GPS)以地球为中心,由太空的24颗卫星和地球表面的主控站、数据站、监测站及用户的接收器构成。该系统能够定位用户的具体位置和海拔高度,接收联络的卫星数量决定了定位的精确度。GPS信号分为民用和军用两类,定义为标准定位服务和精密定位服务,前者误差在100m以内,后者在10m以下,2000年后取消了两者的差异,民用型也更加精准。GPS系统的优点在于不受天气影响,覆盖率高,迅速、精准、高效,以及可移动定位。
2.2地理信息系统
地理信息系统(GIS)是一门基于地理学、地图学等,借助于计算机数据处理的综合性学科。该系统是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统,严格来说,是一个具有集中、存储、操作和显示地理参考信息的计算机系统。GIS能够实现属性数据与空间数据的完美结合,具有对大数据进行综合管理、搜索等功能,并能在数据处理的基础上实现熟悉化地图的绘制,建立数字模型,即实现数据与图形的结合。
2.3遥感技术
遥感技术(RS)是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,从而判认地球环境和资源的技术。任何物体都具有光谱特性,即具有吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反应的情况不同,同一物体对不同光谱的反应也有明显差别。即使是同一物体,在不同的时间和地点,由于太阳光照射角度不同,其反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理对物体做出判断。遥感技术通常使用绿光、红光和红外光3种光谱波段进行探测:绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性;红光段探测植物生长、变化及水污染等;红外光段探测土地、矿产及资源。此外还有微波段,用来探测气象云层及海底游弋的鱼群。
3“3S”技术在电力线路工程勘测设计中的作用
3.1基础信息的收集
在电力线路工程中,当进行勘测设计时可以利用“3S”技术进行获取:①交通系统中,可以利用卫星照片进行分析,以便于掌握其分布位置。②能够对地质灾害频繁区域予以全面了解,通过遥感数据、实地勘测等进行数据收集,以便于进行准确推测,从而保证自然灾害区域得到科学规避。③设计区域如果存在电力线路与变电站等,则可以利用“3S”技术进行信息判断,同时对其定位和标注,以便于进行电力线路的规划。
3.2三维立体管理
基于“3S”技术构建电力线路的信息平台,能够对线路系统进行三维立体管理,此项管理内容包括以下几点:一是通过卫星图像对区域地形进行掌握。二是地理信息的汇总与分析等处理。三是对现有电力线路与电网系统有关信息进行录入,通常会造成信息量的持续增加,但为了保证建设信息可以提供准确、真实数据,可以利用GPS高程数据与卫星数据予以比较,以此提升数据精确度。因此,在对GPS的控制点进行布点时,需要保证其均匀分布,确保整个区域均在管辖范围内。
4电力线路工程勘测设计中“3S”技术具体应用
由于电力线路属于电能输送过程,通常遍布整个陆地表面,使其成为巨大工程,工程质量更是和国民生活、生产存在直接联系。因此,电力线路工程的施工前期,认真做好路径选择和勘测等相关工作极其重要,在传统测量工作中,通常会消耗巨大人力、物力,需要对其科技手段进行勘测设计及施工。
4.1GPS技术的应用
电力线路工程进行勘测设计时,对于GPS技术的应用,能够为空间数据的获取提供重要依据,从而更好构建地理信息的控制系统,与此同时,针对获取数据予以汇总和分析,则能防止建设过程出现障碍物、地质灾害等。在进行工程勘测设计时,对于数字化摄影测量技术的应用,可以达到优化配置的目的,在简化整个工作流程的同时,以实现工作效率的提升,确保线路建设得到有效测量和监督管控。当进行GPS技术的应用时,对其造成影响的因素较少,如间隔距离、通视条件等,因此,将GPS应用于地理信息的控制系统,可以对各控制点予以全面监控,确保测量结果符合精度要求。而进行检查与核算时,各测控点间隔距离的核查属于重中之重,一般会将其分为两种,即GPS相关观测值进行计算、对现有控制点区域予以准确计算,最终得出GPS观测结果。
4.2GIS技术的应用
对电力线路工程予以勘测设计时,将GIS技术应用其中,首先应该构建信息管理平台,利用数据库的反馈,以便于掌握电力线路具体情况,同时进行线路科学设计,保证电力线路分布具有合理性特点。而GIS技术的利用,还可以实现平面像素地图的创建,同时对其予以观测和相应调整,通过放大、缩小等方式进行实时观测。对于地理标志而言,利用不同符号进行相应模型元素的明确,能够使其模型更加精确。另外,GIS技术还能够对地图分层提供数据支持,若是地图生成过程比较复杂,涉及内容相对较多,则很难对电力线路进行全面呈现,对此,在进行重要信息的全面筛选后,及时发现地图内各杆塔位置、线路分布。而GIS技术应用于电力选线时,还应对某区域内建筑和水域等进行相应标注,将其作为限制点,以便于对物体、电力线路间距离进行真实反馈。
4.3RS技术的应用
电力线路的勘测过程,RS技术所具有的应用优势具体表现为:可以解决原有勘测设计存在的问题,使其不再受时空限制,在提升勘测质量的同时,保证整体信息具有较高准确度。因此,RS技术的合理应用,可以确保地形地图顺利绘制,在保证地图信息真实性的基础上,使其整体画质更加清晰,从而更好进行观察。对勘测方案进行制定前,还可以通过RS技术进行勘测区域的深入了解,全面掌握地理信息和交通路线等相关内容,同时判断是否会出现地质灾害,以便于判断该区域电力线路工程施工的可行性。方案设计过程,对收集信息进行合理应用,能够确保线路规划具有科学性、合理性特点,RS技术应用还能保证电力线路的信息系统呈现多元化特点,在对数据图像进行综合分析后,使其信息得到直观呈现。
5结论
综上所述,“3S”技术的广泛应用弥补了传统勘测方法中存在的不足之处,在很大程度上提高了电力线路工程勘测的效率,从而减少人力物力财力等资源的浪费,进一步控制了电力线路工程勘测的成本,保证工程建设的经济、社会效益。“3S”技术在许多领域有着广泛的应用。电力线路工程是地球表面一项巨大而繁重的工作,利用“3S”技术能够达到精确定位、科学计算的目的,大大弥补传统勘测技术的不足,减少人力和物力的投入,提高电力线路工程的施工效率,保证工程的建设质量,带来明显的经济效益和社会效益。
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