阅读说明：本技术 无人机航拍配电网台区测绘方法 (Unmanned aerial vehicle aerial photography power distribution network area surveying and mapping method ) 是由 尹闯 刘博� 钱勇 于晟旻 马忠文 池懿航 迟忠君 徐鹏 赵金 尹子豪 朱楠 于 2020-12-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种无人机航拍配电网台区测绘方法,包括下述步骤：确定线路及台区位置、获取测区KML文件、建立航拍任务,规划飞行路径、测区测控点制作、执行飞行任务、坐标解算、利用Pix4D软件合成正射影像图、处理图像及绘图；本发明采用无人机勘测线路能够节省50%的人力,同时节约60%的工作时间。如果线路、台区出现路径变更,诸如排障困难等不可控因素,可以在成图中随意进行路径重新规划设计,3D图可以查到现场的任何建筑物,可以科学的更改设计路径。(The invention relates to a mapping method for an unmanned aerial vehicle aerial photography power distribution network area, which comprises the following steps: determining the positions of a line and a platform area, acquiring a KML file of a measuring area, establishing an aerial photography task, planning a flight path, manufacturing measuring and controlling points of the measuring area, executing the flight task, resolving coordinates, synthesizing an orthophoto map by using Pix4D software, processing the image and drawing; the unmanned aerial vehicle survey line can save 50% of manpower and 60% of working time. If the route and the platform area have route changes, uncontrollable factors such as difficulty in troubleshooting and the like, the route can be freely re-planned and designed in the drawing, any building on the site can be found through the 3D drawing, and the designed route can be scientifically changed.)

无人机航拍配电网台区测绘方法

技术领域

本发明涉及一种配电网台区测绘方法，尤其涉及一种无人机航拍配电网台区测绘方法，属于配电技术领域。

背景技术

传统的配电网台区实地勘测需要2个测量人员背着角架、测量仪等装备去台区现场，每天最多完成两个台区的测量，如果线路、台区出现路径变更，诸如排障困难等不可控因素，则需要再次到现场重新进行人工重复测量，费时费力。另有很多人力不可到达的地域只能估算数据，无法保证勘测精度。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种无人机航拍配电网台区测绘方法，解决了现有技术中配电网台区实地勘测效率低、费时费力的问题。

一种无人机航拍配电网台区测绘方法包括下述步骤：

步骤1，确定线路及台区位置，获取测区KML文件；

步骤2，建立航拍任务，规划飞行路径；

步骤3，测区测控点制作；

步骤4，执行飞行任务；

步骤5，坐标解算；

步骤6，利用Pix4D软件合成正射影像图；

步骤7，处理图像；

步骤8，绘图。

所述的步骤1，首先明确测量的范围，利用现有国网GIS系统，获取需测量台区变压器的经纬度坐标或10千伏线路变电站位置；在奥维互动地图中准确框选出要测量的区域，导出KML文件；再将KML文件导入DJI GS PRO系统中。

所述的步骤2，在DJI GS PRO系统中，建立飞行任务，规划各项飞行参数，设计合理飞行路径和飞行高度，在不降低成图质量的前提下，尽量提高飞机电池利用率。

所述的步骤3，首先携带自喷漆，选取测区内露天且视野开阔的地点，在地面喷涂“十字星”图形，将无人机放置在图形交叉点处，打开无人机及PPK装置，拍摄影像随即获得该像控点坐标位置。

所述的步骤4，在现场对飞行任务中，飞行细节进行最终调整，选择空旷场地，打开所有装置，待所有仪表指示灯亮起，符合飞行条件时，拍摄一张地面照片，确保PPK装置有效工作，随后执行飞行任务。

所述的步骤5，无人机每拍摄一张照片，PPK装置都会生成一条坐标数据，将PPK装置中所有数据发给云解算平台，每个任务解算平均时间在3-4小时，解算完毕后，云解算平台将高精度坐标及像控点坐标发回给终端。

所述的步骤6，首先将无人机拍摄的几百张照片导入系统中，用云解算平台发回的精准坐标替换相片原坐标，进行合成初步检查，确保镜头参数在合理范围内，随后开始布置像控点，对照片中含有像控点的位置进行刺点，最后进行点云和正射影像图输出，得到该区域的图像。

所述的步骤7，利用Global mapper软件对图像进行查看，读取杆塔经纬度坐标。

所述的步骤8，将正射影像图插入至AutoCAD中，以此为背景，进行线路或台区设计。

本发明的有益效果为：通过本发明，操作无人机在线路周围起降及平飞，保持10米以上距离飞行及对线路设备的定位观察。可随意定位悬停，5米距离观察线路设备，随意调整观察角度，随意调整焦距观察的水平。

电池充足的情况下，如果再配备专用工作车在线路或台区现场就可以直接成图，每天可以集中飞行后统一生成数据。勘测现场1个人就可以操作实现，区域内全部飞行时间大概30—40分钟，导出数据生成图纸需要1.5—2小时，总计大概3小时完成全部工作任务。采用无人机勘测线路能够节省50%的人力，同时节约60%的工作时间。如果采用同样人力情况下可额外创造出5倍的经济价值。更为可贵的是如果线路、台区出现路径变更，诸如排障困难等不可控因素，可以在成图中随意进行路径重新规划设计，3D图可以查到现场的任何建筑物，可以科学的更改设计路径。更改设计只需要在图纸中直接变更即可。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

一种无人机航拍配电网台区测绘方法包括下述步骤。

步骤1，确定线路及台区位置，获取测区KML文件：首先明确测量的范围，利用现有国网GIS系统，获取需测量台区变压器的经纬度坐标或10千伏线路变电站位置。在奥维互动地图中准确框选出要测量的区域，导出KML文件。将此KML文件利用微信等工具导入iPad中的DJI GS PRO系统中。

步骤2，建立航拍任务，规划飞行路径：在DJI GS PRO系统中，建立飞行任务，规划各项飞行参数，设计合理飞行路径和飞行高度，在不降低成图质量的前提下，尽量提高飞机电池利用率。

步骤3，测区测控点制作：为确保航拍测量精准度，需要在测区内做地面像控点。首先携带自喷漆，选取测区内露天且视野开阔的地点，在地面喷涂“十字星”图形，将无人机放置在图形交叉点处，打开无人机及PPK装置，拍摄影像随即获得该像控点坐标位置。测区内至少做1-2个像控点，较大区域按每平方千米2-3个像控点递增。

步骤4，执行飞行任务：到达测区内，对飞机、遥控器、iPad、PPK装置状态及电量进行检查，确保飞行成功率。在现场对飞行任务中，飞行高度等细节进行最终调整，选择空旷场地，打开飞机、PPK等所有装置，待所有仪表指示灯亮起，符合飞行条件时，拍摄一张地面照片，确保PPK装置有效工作，随后执行飞行任务。中途电量不足，飞机将自动返航，更换电池后，接续之前的任务。全部任务执行完毕后，安全降落飞机。

步骤5，坐标解算：无人机每拍摄一张照片，PPK装置都会生成一条坐标数据，将PPK装置中所有数据发给云解算平台。每个任务解算平均时间在3-4小时。解算完毕后，云解算平台将高精度坐标及像控点坐标发回。

步骤6，利用Pix4D软件合成正射影像图：首先将无人机拍摄的几百张照片导入系统中，用云解算平台发回的精准坐标替换相片原坐标，进行合成初步检查，确保镜头畸变等参数在合理范围内。随后开始布置像控点，对照片中含有像控点的位置进行刺点。最后进行点云和正射影像图输出。最终我们得到该区域的图像（TIFF和TFW文件）。

步骤7，处理图像：利用Global mapper软件对图像进行查看，读取杆塔经纬度坐标，也可以在此软件中对档距进行测量。利用此软件对图形分辨率进行缩小，以利于将图像导入AutoCAD中。

步骤8，绘图：将正射影像图插入至AutoCAD中，以此为背景，进行线路或台区设计。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。