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特高压线路工程路径平均长度达1300千米，单回线路工程通道宽度达70～90米，通道房屋拆迁、树木砍伐是制约特高压线路工程建设的难点。传统人工测量技术效率低、精度低，经常因路径测量不精确导致通道清理工作量增加，造成极大的资源和投资浪费，亟需一套技术手段支持。通过高精度三维场景构建和数字化路径测量技术，可以合理避让生态环境敏感区并大幅减少树木砍伐。特高压线路工程塔基数量多达2000～3000基，工程建设具有点多面广、线路路径长、自然环境复杂等突出特点，工程塔基区全过程水土保持监管难度大、检查效率低，需要发明水土保持远程管控技术，减少塔基区施工占地并有效防治水土流失。
针对输变电线路工程（尤其是超、特高压线路工程）线路长、跨度大、穿越高山峻岭等工程特点，高精度输电通道精确测量与可视化路径选择场景需求迫切的问题，国网河北建设公司提出了高密度激光点云四叉树全卷积神经网络自动分类方法，创新了高精度输电通道三维场景ICP融合模型构建方法；构建了路径自动选择遗传算法模型，发明了动态规划线路杆塔自动排位方法；形成了面向特高压线路工程精确测量与路径选择的全流程技术方案。该项目成果在张北—雄安工程中得到实际应用，实现缩短路径长度5.5千米，保护山区植被33公顷，减少树木砍伐30万棵。具体方案如下。
高精度的输电通道三维场景融合构建技术。 国网河北建设公司提出了高密度激光点云四叉树全卷积神经网络自动分类方法，实现了点云数据的滤波去噪、空间配准、类别提取等自动化处理，相对于传统激光点云分类模式，处理效率提升约30%；创新了高精度输电通道三维场景ICP融合模型构建方法，构建了倾斜测量与激光点云的融合模型，解决了输电通道高精度空间测量技术难题，实现了测量精度从分米级到厘米级的提升。
创新线路工程路径数字化设计方法。 通过开展交通、地形、居民区、矿区等关键因素对线路选择影响的相关度模拟分析实验，构建了路径自动选择遗传算法模型，解决了工程最优路径方案快速选择的难题，有效规避了环境敏感区、减少树木砍伐；开展净空距离、最大档距、档距系数、悬点应力等排位限制要素数字化分析研究，综合考虑交叉跨越空间特征，发明了杆塔动态规划自动排位方法，解决了路径杆塔精准自适应排位的难题，提高了杆塔设计成立的可靠性。工程路径数字化设计方法在多个特高压工程中得到广泛推广应用，整体缩短5%的工程路径长度，减少了30%的树木砍伐量。
针对塔基施工区全过程环水保管控难度高，尤其是山区树木保护和植被恢复困难的问题，国网河北建设公司提出了线路工程精准施工和土地扰动控制技术，研发了山区全方位长短腿和不等高基础相配合技术，以及施工过程水土保持措施远程监管核查系统。通过数字化监测技术减少了在施工准备、基础施工、铁塔组立和架设线路等各环节上的土地占用和植被破坏，显著提升工程固碳汇碳效益。具体方案如下。
张北—雄安1000 千伏特高压交流输变电工程跨越乌龙沟古长城
发明了山区全方位长短腿和不等高基础相配合技术。 山区线路每个塔位的微地形是不同的，同一基塔的四个塔腿常常处在不同高程。铁塔长短腿的使用，由于不能做到无级调整，往往只能达到基本上同原自然地形吻合，会留下一定范围的高差需要用基础主柱高度去调整。铁塔全方位长短腿与不等高基础的配合使用，有效地解决了前期工程中常出现的小“簸箕”问题，做到少开或不开基面，达到近乎完美的最佳效果。
发明了一种面向区域的卷积神经网络遥感影像变化检测方法。 以高分辨率光学遥感影像为对象，以机器学习方法为基础，使用卷积神经网络及其衍生网络（CNN、R-CNN、FCN等），通过使用有限样本迁移学习的方法实现遥感影像典型目标的高精度检测，计算机自动识别和分析输电线路塔基区土地扰动范围，核查效率由30天/次提高到2天/次。
研发了施工过程水土保持措施远程监管核查系统。 采集多源多时相的高分辨率卫星遥感影像、无人机垂直摄影相片、无人机倾斜摄影模型，制作土地扰动样本，训练扰动区域监测模型，建立解译知识库，自动分析和识别核查目标的类型与范围，解决了工程水土保持监管难度大、检查效率低的难题，有效督促了现场植被保护和恢复措施的落实，降低了23%的土地扰动范围，减少大量的水土流失。
2020年7月10日，在河北省保定市涞源县东团堡乡，建成的1000千伏特高压线路
为解决太行山区线路工程塔基边坡植被成活率低的难题，国网河北建设公司针对高陡岩石边坡提出了植生混凝土生态护坡技术，将有机土质、水泥、长效肥、速效肥、添加剂和草籽等按比例组成并搅拌均匀，将混合基材摊铺在有底网坡面上，后在其表面喷播草种，具有高强、耐久、抗冲刷等优点。针对山区缓坡研发了植生袋快速固土植被修复技术，将山丘区塔基水土流失发生率由45%降低至5%，促进施工后植被快速恢复。
研发了线路工程精确测量与路径选择技术。 国网河北建设公司通过分析和研究多源遥感测量数据外业采集方法、数据融合方法及高精度三维模型构建方法，使“点云+点云”融合建模在高精度三维模型构建过程中更具有优势，解决了输电线路山区高精度测量问题。同时，通过分析路径优化原则，以多源遥感数据为基础，构建了输电通道三维真实场景模型；结合路径可行性、林木砍伐、房屋拆迁、地形地貌等因素开展方案比选与优化，解决了高山大岭区域高精度勘测技术难题。每100千米山区特高压线路工程路径设计时间由60～90天减至10～15天，构建了同塔双回杆塔结构模型，实现了交流特高压山区同塔双回建设，减少了线路走廊占用率。采用“高低腿”技术实现基面“零开方”，减少了山区土地占用和植被破坏，降低碳排放，社会效益显著。
张雄线路飞跃涞源县东团堡乡
创新线路工程塔基区水土保持远程管控技术。 国网河北建设公司研发了全过程水保措施监管核查系统，提出一种输电线路施工过程的管控系统及管控方法，采用多类型无人机高清遥感影像，以机器学习方法为基础，使用CNN卷积神经网络及其衍生网络，通过使用有限样本迁移学习的方法实现遥感影像典型目标的高精度检测，开展基于机器学习的遥感影像塔基区土地扰动范围自动识别和分析，开展特高压线路工程水保大范围监测。通过融合移动互联网随时随地办公、无人机非接触式遥感、机器学习自主识别、互联网数据在线共享等优势，实现了数据即采、即传、即审、即析，解决了水土保持远程监管核查的关键问题，促使土地扰动范围同比降低15%～20%。
该技术与国内外同类技术的比较
线路工程精确测量与路径选择技术。 国网河北建设公司线路工程精准测量与路径选择技术以多源遥感数据为基础，结合线路设计需要，开展了数字化手段的选线方法研究，形成了多源遥感数据辅助支撑，兼顾数据分析、方案比选、可视化协同设计、精细优化设计方案、移动终端与室内选线互动、障碍物统计、成果展示等功能的输电通道路径数字化选择平台。目前，该项技术在特高压线路走廊设计上已形成了稳定的技术产品，达到了在行业内应用推广的条件与要求，已在榆横—潍坊、张北—雄安等10余项特高压输变电工程中广泛推广应用。
在复制推广方面，该成果成功将多源遥感测量、倾斜摄影技术融合服务于输变电工程建设行业，提升了多源遥感测量技术的市场竞争力，挖掘了遥感测量技术的市场应用，扩大了遥感测量技术的服务范围，大幅提升了输电线路工程路径选择的数字化、智能化管理水平，在全电压等级输电线路工程路径设计中具有推广意义。
线路工程塔基区水土保持远程管控技术。 国网河北建设公司紧紧围绕塔基区水土保持管理要求，借助移动互联网、无人机及人工智能技术，对塔基施工区水土保持措施数码影像采集方法、解译标志库、无人机辅助核查、土地扰动自动提取等方面开展了深入研究，研发了输变电线路工程全过程水土保持措施远程监管核查系统，实现减少塔基区施工占地并有效防治水土流失。该技术已在榆横—潍坊、扎鲁特—青州、张北—雄安等10余项特高压输电线路工程中广泛应用。
该项成果通过引入移动互联网、无人机遥感、机器学习等技术手段，推动了在输变电线路工程长距离、多点位、复杂环境特点下的水土保持监管核查的方式变革，有效监督现场水土保持措施的落实，促使土地扰动范围同比降低15%～20%，有效减少水土流失，解决了工程水土保持监管难度大、检查效率低的难题，大幅提升了线路工程水土保持数字化和智能化管控水平。
该项“金钥匙”成果已在多项输变电线路工程中进行应用，取得了显著的经济效益和社会效益。
线路工程精确测量与路径选择技术。 该先后服务于蒙西—天津南、榆横—潍坊、北京西—石家庄、张北—雄安、华中环网等多项特高压交直流工程，近三年累计新增中标合同额度5.29亿元，累计新增利润8044万元。2019年，河北省电力勘测设计研究院有限公司在张北—雄安特高压工程设计中应用本项目特高压工程路径精确测量技术，对2×46千米山区段路径进行设计优化，采取同塔双回路路径设计，较两个单回路路径设计方式减少线路走廊宽度平均85.2米，节约走廊用地392公顷，产生经济效益1.61亿元。截至2021年，经济效益总计达6.9亿元。
其中，榆横—潍坊、张北—雄安工程共2×677千米选用同塔双回路径，双回路与单回线路相比减少走廊宽度85.2米，累计节约走廊占地5770公顷，按照1千米走廊平均需砍伐树木400棵计算，共减少山区树木砍伐27.08万棵，按照年15千克/棵固碳标准（国家林业局统计），每年可减少碳排放约4062吨；工程山区塔基采用全方位高低腿技术，累计减少扰动面积271.2公顷，按照年9.6吨/公顷固碳标准（林业部门统计），每年可减少碳排放约2603吨。年减少碳排放共计约6665吨。
线路工程塔基区水土保持远程管控技术。 张北—雄安、白鹤滩—江苏、白鹤滩—浙江、荆门—武汉等多项特高压工程应用本项目中线路工程塔基区水土保持远程控制技术及全过程水土保持措施远程监管核查系统，近三年累计新增签约合同额1.25亿元，累计新增利润2466万元。河北环京工程咨询有限公司先后在衡沧、雄东500千伏输变电工程及低电压等级电网工程中应用本项目中线路工程塔基区水土保持远程控制技术及全过程水土保持措施远程监管核查系统，近三年累计新增签约合同额7463万元，累计新增利润1011万元。截至2021年，经济效益总计6.9亿元。
水土保持核查技术。 该技术减少了人工核查所带来的人力、物力资源浪费，为国家生态环境的实时数字化管理提供了有力支撑，社会效益显著。据实践资料显示，该检测技术可实现施工塔基、牵张场扰动面积平均减少15%。以河北六交四直特高压工程为例，10项特高压线路工程共有塔基3229基，累计减少土地扰动129公顷，按照固碳量9.6吨/公顷的标准，每年累计减少碳排放1238吨。
