1引言

中国电力工程项目建设越来越受到重视，工程质量要求逐渐提高，适应时代发展需求。原有的工程设计方法、设计平台等，由于难以提供方便正确的信息表现，影响了电力工程的设计效果。立体显示技术的发展有效地解决了电力工程设计中存在的这样的问题，利用模拟立体模拟的方式，让顾客直观地看到设计方案的效果图，提高了设计质量和数据的科学管理。

23D数字地形图的基本概念

2.13DTM的概念

3D数字地形图(3DTM)也属于线条地形图，其工作原理是利用3D离散点来表现地形、地形的空间状态、方位、形状等，地形地形物以3D空间的模式表现，其中地形地形的特征都是3D表现，x、Y轴表示地形投影在水平面的具体位置，z轴表示高度。

2.23DTM的特征

三维数字地形图所具有的特征包括①3DTM不是纸，而是以数字、电子的形式表现的②该地形图可以正确反映地物的立体形态，也可以表现出制图区域地表的高低起伏③该地形图一般以1:1的比例描绘地物的位置、大小和高度、高度等信息④3DTM使用三维离散点来表现地形、地形特征和地形的立体形态量图⑤3DTM所反映的空间地理信息通常为1:00000000000000000000000000000000000000

3三维数字地形图的应用现状

3.13DDTM发展现状

目前，3DDTM已经被应用于电力工程的项目设计实践中，用于进行工程的多视点表达（见图1），在实际应用中，该技术能够针对立体路径，合理选择辅助电线网点的杆塔设置，提高电网的线路规划准确性，加强工程的环保力度，节约建设成本。基于以上重要优势，3DDTM大大提升了对立体空间的测量、表达质量，从而为工作人员对于地图的立体分析、认知水平等提供重要依据。在一些发达国家的电力产业中，3DTM已经在电力设计中得到了很好的应用，并且积累了非常重要的应用经验。我国3DTM技术也开始朝着激光三维扫描等高新科技的方向发展，综合各个领域的相关技术，应用于各个领域。20世纪末，中国已经建立了1:25万个地形图数据库，包括许多内容，如DEM、大地控制数据、行政地名、水湖系统等。所有数据信息都达到13.5GB，都是三维电子地形图场景。与传统使用的平面电子地图相比，基于3DTM技术测绘的地形图可以立体描绘社会自然、人文景观、真实直观、自然物体模拟形象，特别是其中的道路交通等，具有显着的应用价值。

3.2电力工程设计中3DTM的应用需求

关于电力工程设计，地形图测绘是一个重要环节，在实际开展工作的过程中，首先包括对方案可行性的研究、工程方案的初步设计、施工图的设计等。

3.2.1可行性研究

可行性研究阶段的主要任务是根据地形图调整计划工程的总体设计方案，及时发现其中不利于计划执行的影响因素，判断和论证计划的可行性。在实际开展可行性研究时，首先要明确方案设计原则，然后对工程进行具体的规划和布置，再基于大比例尺的地形图，初步拟定方案中对于生产生活、休闲区等部分的规划，粗略预估所需要的占地面积、房屋的拆迁量等问题。

3.2.2初步设计

设计方案的初步设计，对于局部建筑物、基础设施等的规划设计，需要建立于具有更大比例尺和精密度的地形图上。只有在初步设计成果的基础上进行优化，才能达到施工图的成熟设计要求，补充测量地形图范围以外的部分内容，完善测量工作，确保地形图的准确性，为工程量计算提供科学参数。3DTM的应用为工程设计师提供了重要的技术支持，是他们能够绘制出具有很强真实感和可操作性的建筑模型，实现设计图的可视化。此外，3DTM还具备为工作人员提供查询、分析、计算等基础功能。目前高压电线网络工程成本高，如110kV电线工程建设中电线网络设计环节，电线设计合理优化，直接影响工程运行顺利和投资额问题，至关重要。其中，线路的选择和设计需要正确理解当地地形状、道路交通状况、水文气象等基本地质条件，3DTM技术有效地发挥正确收集相关信息的作用。

43DTM在电力工程设计中的实际应用

4.1卫星影像立体模型构建

3DTM的实际应用往往涉及卫星影像立体模型的构建问题，因此工作人员首先需要转换TM、Spot、DEM等卫星影像数据，其中DEM数据多为军队标准格式，因此在转换其时，需要结合DEM军标格式的特点，编制格式转换程序，确定相关指标参数。另外，工作人员在开展影响模型的匹配及相对/绝对定向作业时，应当按照以下步骤进行：手工选择基本匹配点—自动剔除粗差—人工补充同名点—以模型自动相对定向为基础，进行模型外方位元素的计算。卫星影像三维模型的建立过程较为复杂，从原始数据采集直至最终成型，加之关联DEM、正射影像、电网铺设线路平断截面等信息，其数据分析。

4.2电网线路正射影像路径图设计和制作

设计路径图的主要目的是完善路径信息，保持与三维数字地形图一致。实际使用相关制作软件时，员工面临的主要问题包括(1)相关数据的有效存储。电力工程设计线路路径图时，往往需要相对庞大的数据信息，因此需要以适当的估算为基础，确保设计工作的正常展开，工作人员应注意及时优化和整理使用的硬件，尽量扩大数据的存储空间(2)图像、参数处理。有些员工对相关软件不熟悉，操作也不熟练，软件与模型的关系也不清楚，通过实验比较相关的各种数据参数，确定最佳参数值，并且保证软件和设备具有良好的处理能力

4.3卫生片正射影像图的质量和后续处理分析

从目前的技术条件来看，卫生片正射影像图的生成作业大多需要使用Cyberland专业软件来实现。该软件在半自动软件的作用下，可以对图像进行标准、融合、纠正等操作处理，生成的折射图像也可以使用VirtuoZo进行复制拼接，获得最终的主题图。主题图是图像产物，如果想表现该图在视觉感觉上的优势，工作人员必须对形成的主题图进一步系统化处理。在这个过程中，常用的软件有Envi、ImageXuite和Photoshop等，这些软件的应用可以有效地辅助员工对主题图进行均匀的光、边缘的强化和过滤，提高主题图的影像质量和清晰度，良好的主题图可以与航空照片的清晰度相比。实践表明，基于卫生片，工作人员根据电力工程的线路路径设计，漫游显示经常发生一定程度的失真，在电力工程的线路路径设计中，细节问题很难及时处理。同时，由于卫生片漫游视点高，电力工程线路设计的整体轮廓、结构等问题可以作出相应的反应，争取采取补救措施的机会。

4.4三维模型的构建和线路漫游的实现方式分析

①关于设备的配置和软件的选择，为了使电力工程线路的设计能够实现无障碍的漫游，计算机的中央处理器的主频控制在2G以上，存储器必须在512M以上，同时需要支持3D功能的显卡②关于数据组织水平，对于模型的构建和产品的生成，线路测量区域的DEM格式数据和正射影响连接数据是基本的参考

5结语

由此可见，3DDEM在更多要的地形测绘效用。随着计算机技术的进一步发展，卫星立体影像数据资料应用的普及，三维数字地形图的应用成本也逐渐降低，满足大众的应用标准，帮助工程设计大幅提高工作效率，提高电力工程设计的应用精度和自动化水平。