三维地理

传统的视频监控系统只能提供局部的实时图像，对于分布广泛的风电场来说，无法直观了解监控点的位置和周围环境。文章通过集成三维地理信息系统(3D GIS)和视频监控技术，实现地理空间信息和视频图像的深度融合，以提高风电场的安全性和效率。首先识别视频中的目标、轨迹等信息，并与三维数字模型、地图等地理空间数据进行关联。然后实现实时视频监控、远程控制和报警联动等功能。最后结合三维GIS的仿真和三维设计成果展示，将传统管理模式提升为数字化、可视化和信息化的现代管理模式。该系统通过深度融合地理空间信息和视频监控，有效提高了风电场的运行管理水平，实现了该技术的推广应用。

案例以业务需求为导向，运用大数据技术，融合最新全国地图数据，优化激光数据存储及索引技术，结合工况模拟、电力线矢量建模、多源数据融合等智能算法，形成一套“数据高效处理—数据高效展示—数据深度应用”的直升机/无人机三维可视化运维体系，构建了数字电网三维地理信息系统，全面提升运维智能化和资产数字化管理水平，推动实现“碳达峰、碳中和”。

项目属多学科综合技术，涉及输电线路建设及运维、地理信息系统、摄影测量与遥感等技术领域。本项目研发基于星基差分的点云数据实时解算技术，提出空间分段聚类点云自动检查算法，构建输电通道场景关键要素全自动分类及隐患实时分析模型，实现巡检数据机上实时解算、快速检查、处理分析，数据获取到隐患报告生成时间由48小时以上缩短至1.5小时。研发输电通道场景关键地物全自动实景建模技术，提出基于特征向量最优权值的多尺度异构数据平滑算法，开发计及地形、气象、点云、影像等多要素的数字电网三维地理信息系统，实现输电通道大规模三维运行场景自动化、智能化重构。发明计及监测参数的架空线路导线蠕变测量方法，导线矢量化精度达厘米级；构建输电线路通道滑坡稳定性分析演化模型，提出基于蚁群算法的蓄洪泄洪动态预警算法，实现时间、空间维度灾害动态风险评估。项目授权专利28项，发明专利8项；授权软著25项；编制国标1项，行标4项，国网企标1项；出版专著2部；发表论文38篇，SCI/EI收录14篇。成果经中电联鉴定，整体达到国际领先水平。

​近日，国家能源局发布的公告显示，由国网电力空间技术有限公司申报的电力行业标准《架空输电线路三维地理信息系统技术规范》（DL/T 2724-2023）获批发布，将于2024年6月28日起实施。

为了满足国网三维设计文件要求，推进电力设计直观化、可视化，建立更具科学性、合理性和适应性的设计理念，实现电力设计可研、初步设计及施工图设计阶段数字化表达。通过构建三维地理模型，获得基于精确、全面的三维地理信息数据，使其达到加强设计深度，减少外业勘测工程量，直观反映地形起伏、地表特征，简化电力设计流程。三维地理信息数据要素主要包括地形高差变化，地表及地下地物的平面位置以及地下地质分层信息三个方面。本论文重点闸述这三个方面的数据获取方式以及三维地理模型在电力设计方面的优势性。