[發(fā)明專利]基于機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的電力線路交叉跨越測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210153724.0
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN102645203A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竇延娟;潘文武;許州;李紅波;陳門雪
• 申請（專利權(quán)）人: 四川省科學(xué)城久利科技實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01C1/00
• 分類號(hào): G01C1/00;G01C5/00
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于架空送電線路交叉跨域測量領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的電力線路交叉跨越測量方法。

背景技術(shù)

在架空送電線路工程與電力線、弱電線（指電話線、有線電視、光纜等通信線）以及地上地下構(gòu)筑物交叉跨越時(shí)，都必須進(jìn)行交叉跨越測量。目前，常用的線路交叉跨越測量一般采用經(jīng)緯儀、全站儀、GPS-RTK定位技術(shù)、激光測距儀等技術(shù)，采用這些技術(shù)綜合應(yīng)用懸高測量法、GPS配合全站儀法、空中交會(huì)法等方法進(jìn)行交叉跨越點(diǎn)的高程及交叉角的測量。在此基礎(chǔ)上，選線人員設(shè)計(jì)架空送電線的高度、弧垂以及檔距。盡管這些方法在架空送電線路設(shè)計(jì)中有著很高的觀測精度，能夠滿足工程需要，但是存在以下缺點(diǎn)：（1）效率低。采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行線路交叉跨越測量，需要測量人員實(shí)地觀測，根據(jù)不同地形條件及交叉跨越的實(shí)際情況選用不同測量方法，然后在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)架設(shè)儀器設(shè)備進(jìn)行觀測，觀測數(shù)據(jù)獲取效率低。（2）環(huán)境適應(yīng)性差。地形復(fù)雜區(qū)域，線路經(jīng)過的地方段溝縱橫，如果跨越位于段溝中央，再加上線路勘測通道較窄，即使多設(shè)站也不能測到跨越點(diǎn)的平距及兩端桿塔位置；交叉跨越測量需要兩點(diǎn)間通視，否則要采用其他間接方法測量。（3）實(shí)時(shí)性差。線路設(shè)計(jì)完成后，在需要架空線路交叉跨越測量時(shí)需要外業(yè)實(shí)測，如果線路有變更，則需要重新測量交叉跨越，實(shí)時(shí)測量性差。（4）視野有限。人工測量只能看到視野范圍內(nèi)地物，無法從更大視角掌握交叉跨越測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述架空送線路交叉跨越測量中存在的低效率、環(huán)境適應(yīng)性差、實(shí)時(shí)性差和視野有限的問題，提出了一種高效率、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好和良好視野的基于機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的電力線路交叉跨越測量方法，以實(shí)現(xiàn)包括架空輸電線路、通訊線、公路鐵路、河流、房屋等的交叉跨越測量。

本發(fā)明的基于機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的電力線路交叉跨越測量方法，該測量方法包括以下步驟：1）根據(jù)架空送電線路可研路徑及精度要求，設(shè)計(jì)航飛線路、飛行高度、系統(tǒng)參數(shù)，進(jìn)行航飛外業(yè)數(shù)據(jù)采集；2）通過激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理，得到激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)分類圖、數(shù)字高程模型DEM、等高線、數(shù)字表面模型DSM、數(shù)字正射影像圖DOM，進(jìn)行架空送電線路優(yōu)化設(shè)計(jì)；3）根據(jù)正射影像圖DOM，確定架空送電線路交叉跨越位置，從地物庫中選擇對應(yīng)項(xiàng)并做標(biāo)記；4）綜合應(yīng)用激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型DEM、數(shù)字表面模型DSM及數(shù)字正射影像圖DOM進(jìn)行交叉跨越高度測量；5）在二維平面圖中，將待測交叉角的線狀交叉跨越和設(shè)計(jì)的線路用矢量線標(biāo)識(shí)，進(jìn)行交叉角的測量。

所述的航飛外業(yè)數(shù)據(jù)采集為：根據(jù)可研審查后的路徑方案或初步設(shè)計(jì)路徑方案，利用地形圖或其他具有地理定位的小比例尺影像進(jìn)行航飛設(shè)計(jì)和航飛外業(yè)數(shù)據(jù)采集，具體過程為：1）進(jìn)行數(shù)字高程模型DEM、數(shù)字表面模型DSM及數(shù)字正射影像圖DOM精度設(shè)計(jì)；2）根據(jù)數(shù)字高程模型DEM、數(shù)字表面模型DSM及數(shù)字正射影像圖DOM的精度，確定激光腳點(diǎn)間隔為0.5m，影像分辨率為0.1m，據(jù)此設(shè)計(jì)航高、飛行速度、拍照時(shí)間間隔、掃描頻率等參數(shù)；3）沿線均勻布設(shè)至少3個(gè)地面GPS基準(zhǔn)站，進(jìn)行地面基準(zhǔn)站聯(lián)測，獲取基準(zhǔn)站的WGS84坐標(biāo)及目標(biāo)坐標(biāo)系坐標(biāo)，從而計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)將測繪結(jié)果轉(zhuǎn)到目標(biāo)坐標(biāo)系下。

所述的架空送電線路優(yōu)化設(shè)計(jì)是將激光雷達(dá)系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)處理得到激光點(diǎn)云分類圖、數(shù)字高程模型DEM、等高線、數(shù)字表面模型DSM及數(shù)字正射影像圖DOM，其數(shù)據(jù)處理過程為：1）將GPS基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)、機(jī)載POS數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合解算得到航跡數(shù)據(jù)，結(jié)合激光掃描數(shù)據(jù)，獲取原始激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)；2）利用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理，剔除粗差點(diǎn)，分離出地面點(diǎn)、建筑物點(diǎn)、植被點(diǎn)、電力線及電塔點(diǎn)、鐵路點(diǎn)等，得到不同種類的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)；應(yīng)用地面點(diǎn)生產(chǎn)數(shù)字高程模型DEM和等高線和局部最高點(diǎn)生成數(shù)字表面模型DSM；3）利用數(shù)字高程模型DEM，對航飛影像進(jìn)行數(shù)字微分糾正，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正射影像的鑲嵌及勻光勻色，得到高分辨率的正射影像圖DOM。

所述的交叉跨越高度測量是在DOM中導(dǎo)入確定的優(yōu)化路徑，沿路徑跟蹤以確定線路交叉跨越位置，作業(yè)過程為：1）在交叉跨越測量平臺(tái)中，導(dǎo)入高分辨率正射影像圖DOM，同時(shí)導(dǎo)入在前期應(yīng)用基于激光雷達(dá)的三維優(yōu)化選線系統(tǒng)得到的架空送電線路優(yōu)化路徑圖；2）參考高分辨率正射影像圖DOM，沿線路路徑逐個(gè)確定交叉跨越，并從地物庫中選擇對應(yīng)項(xiàng)進(jìn)行區(qū)分標(biāo)識(shí)。