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研究生：	胡毓鑛 Hu, Yu-Kuang
論文名稱：	空載雷射掃描地形測繪技術應用於高壓電塔選址作業改善研究 Airborne LiDAR Topographic Mapping in Poweriline Tower Allocation Applications
指導教授：	曾清凉 Tzeng, Ching-Liang
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 地球科學系碩士在職專班 Department of Earth Sciences (on the job class)
論文出版年：	2006
畢業學年度：	94
語文別：	中文
論文頁數：	120
中文關鍵詞：	三維地表模型、空載雷設掃描儀
外文關鍵詞：	Surface Model, LiDAR
相關次數：	點閱：113 下載：4
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　　在台灣電力產生主要是核能電廠、火力電廠或水力電廠所產生的電力，必須藉助輸變電系統轉變電壓、傳輸電力，供給用戶使用。在傳統輸電線路測量及電塔選址至定案設計，經常需要數年甚至於10年以上，浪費無數人力及時間。
　　本論文主要研究課題為：(1)利用空載雷射掃描儀快速掃描研究區域，當雷射掃描區內各航帶平差工作完成，且精度經審核通過後，採用TerraScan 軟體進行資料分類、過濾、薄化等處理，再利用TerraModeler 軟體產生三維地表模型，對於不合理之處，會利用人工檢核及編修，最後再由地表模型產生格網DSM 與DEM，再由地表模型DEM及DSM依設計路線繪製出縱斷圖、平面圖及塔基地形圖，並經過現地實測高程來檢核DEM在山區之精度。(2)藉由空載雷射掃描系統快速完成之成果圖，改善輸電線路測量及電塔選址作業流程，以節省人力及時間。(3)藉由空載雷射掃描系統完成之成果圖，在電塔選址過程中儘量避開森林樹木砍伐，以保護森林資源。
　　本論文研究得到下列成果：(1)現地實測採用RTK及全測站經緯儀測量之高程與空載雷射掃描系統內差之高程在山區比對結果在-0.4m~0.5m。(2) 本研究區域長約18.5公里，由傳統輸電線路測量須224個工作天，但採用空載雷射掃描系統及RTK測量模式則須147個工作天，可節省77個工作天。(3)空載雷射掃描系統適合用於10公里以上之長線路測量，低於10公里之短線路測量則以傳統測量適用。

　In Taiwan, the major power is generated from nuclear power plant, thermal power plant and waterpower plant. The power is transformed to be the voltage and transported to users. It usually needs several years, even more than 10 years, to design the survey of transmission lines and the selecting site of electric towers in traditional method. So some new methods are investigated in this study to reduce the working time and manpower.
　The subjects for this research were: (1) Utilizing the airborne laser scanning scanns the research area. After strip adjustment and verifying the precision, adopts TerraScan software to classify, filter, and thin the laser point. And then uses TerraModeler software to produce the three-dimensional model of the earth's surface i.e. DEM and DSM, and checking the accuracy of DEM and DSM by the height value that survey in the research area. For the unreasonable parts of DEM and DSM, examines and compiles artificially. Finally, using DEM and DSM of the earth's surface and depending on the designing route to paint the profile, plan and topography. (2) By the airborne laser scanning, improve the survey of transmission lines and the selecting site of electric tower, in order to save manpower and time. (3) By the pictures took by the airborne laser scanning, will try to avoid the forest trees to cut down in the course of selecting site of electric tower, in order to preserve the forest reserves.
　The following results are got in the study: (1) The elevation deviation of field survey between total stations and Airborne laser scanner system is -0.4m~0.5m. (2) 77 working days can be reduced because of using airborne laser scanner system and RTK survey instead of traditional survey of the transmission lines. (3) It is suitable to use the airborne laser scanner system on the survey of long lines, but it is better to use the traditional survey method on short lines.

摘要..............................................................................................................Ⅰ
Abstract........................................................................................................Ⅲ
誌謝..............................................................................................................Ⅳ
目錄..............................................................................................................Ⅴ
表目錄..........................................................................................................Ⅶ
圖目錄..........................................................................................................Ⅷ
第一章	緒論.....................................................................................................1
　1.1  研究動機與目的....................................................................................1
　1.2  文獻回顧................................................................................................2
　1.3  研究方法................................................................................................5
　1.4  論文內容................................................................................................5
第二章	地形與電塔選址之關係.....................................................................6
　2.1  輸電線路路徑選定流程........................................................................6
　2.2  輸電線路電塔選址注意事項..............................................................12
　2.3  輸電線路路徑初改測及中測測量......................................................16
　2.4  電塔塔基測量......................................................................................22
第三章	空載LiDAR原理與資料處理流程....................................................25
　3.1  LiDAR測高理論...................................................................................25
　3.2  LiDAR誤差...........................................................................................28
　3.3  航帶平差..............................................................................................30
　3.4  空載雷射掃描系統率定......................................................................32
　3.5  空載雷射掃描作業規劃......................................................................34
　3.6  空載雷射掃描資料獲取......................................................................37
第四章	資料處理與成果分析.......................................................................43
　4.1  LiDAR掃描系統率定成果...................................................................44             
　　4.1.1	GPS成果........................................................................................45
　　4.1.2	水平精度成果...............................................................................46
　　4.1.3	高程精度成果...............................................................................46
　　4.1.4	最後率定參數...............................................................................47
　4.2  LiDAR掃描系統成果精度分析...........................................................48
　　4.2.1  解算GPS之參數............................................................................48
　　4.2.2  GPS成果與分析............................................................................50
　　4.2.3  精度分析.......................................................................................55
　4.3  路徑及塔基測量資料蒐集處理..........................................................57
　4.4  地測與LiDAR成果檢核分析...............................................................59
第五章	空載雷射掃描地形測繪技術應用於電塔選址...............................66
　5.1  地形圖對電塔選址之重要性..............................................................66
　5.2  LiDAR對高壓電線弛度萃取...............................................................67
　　5.2.1 分類地面點及非地面...................................................................68
　　5.2.2 電塔及電力線範圍選定...............................................................68
　　5.2.3 初步人工向量化...........................................................................68
　　5.2.4 自動偵測及補修...........................................................................68
　5.3  e-GPS衛星定位系統應用於電塔放樣測量.........................................73
　5.4  田美~樂山69KV線測量服務工作實例分析.......................................77
第六章	結論與建議........................................................................................88
　6.1  結論.......................................................................................................88
　6.2  建議.......................................................................................................89
參考文獻.........................................................................................................90
附錄A..............................................................................................................93
自述...............................................................................................................120
                                    

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校內：2007-02-10公開
校外：2011-02-10公開

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