基于DEM的输电走廊三维地形可视化的研究与应用-论文.pdf

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1、电工技术-理论与实践基于DEM的输电走廊三维地形可视化的研究与应用姜德华’杨堂华’杜应松’周吉龙’滕启韬陈超1．中国南方电网云南电网有限责任公司普洱供电局，云南普洱6650002．昆明能讯科技有限责任公司，云南昆明650000摘要：文章研究基于DEM的输电走廊三维地形的制作，利用三维可视化技术直观展示输电线路周边区域的地形特征，为输电线路的巡视、维修等工作提供参考。关键词：数字高程模型：地理信息系统：三维可视化：输电走廊中图分类号：P208；U212．2文献标识码：A文章编号：1002—1388(2015)O6—0173-

2、02既可以直接离散化内插生成规则网格DEM，也可以间接生成1概述不规则网格(TIN)，然后生成规则网格DEM，目前我们使用随着南网信息化建设的不断加深，GIS以其简易的表现由不规则网格(TIN)内插生成网格DEM的方法。形式、强大的空间分析能力以及良好的可延续性使其被广泛由等高线生成不规则网格(TIN)，采用Delaunay三角应用，GIS业务正在慢慢渗透到了电力行业的方方面面。目剖分算法，其步骤为：前输电GIS业务仍以二维地图为主，不能直观的反映出输电任取位于数据点几何中心附近的一点为起始点；走廊周边的地形特征。因此构建

3、出输电走廊的三维地形是对查找距离此点最近的点，与起始点相连后作为初始基现有输电GIS业务的一个有力补充。线；本文的研究内容是基于DEM的输电线路走廊三维地形可按Delaunay三角网的判别准则，找出与基线构成视化。由于云南地区地形复杂，高山林立、谷深壁陡、沟壑Delaunay三角形的第三点；交错，地形起伏度及地表切割深度都极大，地形地貌的实地基线的两个端点与第三点相连，成为新的基线；考察较难进行。在二维高清遥感影像的基础上，叠加DEM(数迭代cd两步直至所有基线都被处理。字高程模型)来生成三维地形效果，虚拟出输电走廊的景观

4、由不规则网格(TIN)内插生成网格DEM，其基础是可以特征，有效反映出输电走廊的地形地貌。计算TIN三角网内任一点的高程，其步骤为：2基本流程在TIN范围内给定一个点，要计算该点的高程，首先确定该点所在的TIN的三角形；基于DEM的输电走廊三维地形可视化基本过程为：高程内插计算过程如下：假设TIN三角片的三个顶点分数字地图的扫描和纠正，并进行矢量化；别为(xl，yl，Z1)，(x2，y2，z2)，(x3，y3，z3)，对矢量化的地图进行处理，以获取生成DEM所必须的等则三角形内任一点(x，Y)的高程z的计算公式为：高线、高

5、程点等地形信息；对等高线、高程点等数据利用不规则三角网(TIN)在XI约束条件下内插生成DEM；xll对输电走廊区域的遥感影像进行校正、裁剪等处理；O在处理好的遥感影像的基础上，叠加DEM，生成输电走l廊真实的地形三维景观。l如图1所示：令：A=(y2一y1)(z3一z1)一(y3一y1)(z2一z1)：B=(z2一z1)(x3一x1)一(z3一z1)(x2一x1)：C=(x2一x1)(y3一y1)一(x3一x1)(y2一y1)：贝0Z=zl一(A(x—x1)+B(y-y2)／c)。4遥感影像处理遥感影像的光谱特性直接影像

6、三维地形的显示效果，而遥感影像与DEM是否能够精确匹配将决定生成的三维地形的显示精度，所以，对遥感影像的校正工作对整个三维地形的仿真程度和显示效果有着很大的影响。因为云南地区地形地貌信息丰富，高差明显，为了消除遥感影像中地形的畸变与地形信息的丢失，需要进行一系列预处理操作，包括几何校正、正射校正和辐射校正等。为了获取更好地显示效果，还需要对多源的遥感影像数图1制作流程据进行融合，融合是指融合不同传感器以及不同时相的遥感3三维地形建模数据。融合方式的确定应根据目标的空间分布、光谱反射特3．1地形建模方法性以及时相规律方面的特

7、征选择不同的遥感图像数据，他们在空间完整性、清晰度、光谱分辨率和时相分辨率方面互相在地形的三维建模中，常用的数据源为等高线，其建模补充，以形成辨识度更高、显示效果更好地影像。遥感影像的思路一般是由等高线首先构建TIN，然后由TIN内插出网的融合方法有很多，例如HIS变换、PCA变换、Brovey变换、格DEM。这是与TIN和DEM数据模型各自的优缺点紧密相关乘法复合等方法。的，并且大多数软件进行空间分析时都是基于网格，用该方法建模既能保证建模的经度，又能满足应用的需要。5输电走廊三维地形可视化3．2等高线生成DEM输电走廊

8、三维地形可视化就是以输电线路周边地区的利用等高线生成规则网格DEM的方法很多，等高线数据遥感影像作为纹理，将影像图与DEM进行叠加，确保两者的2015年6月下173