[發明專利]一種基于植物生長模型的樹障隱患預測方法

在審

• 申請號: 202110463306.0
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113344242A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 吳爭榮;樊靈孟;余文輝;王昊;吳新橋;劉高;李彬;劉嵐;蔡思航
• 申請（專利權）人: 南方電網數字電網研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G01S17/88
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉文求;朱陽波

1.一種基于植物生長模型的樹障隱患預測方法，其特征在于，所述基于植物生長模型的樹障隱患預測方法包括以下步驟：

獲取當前輸電線路的激光點云，并從所述激光點云中提取電力線點云和植被點云；

對所述植被點云進行分檔，并基于理查德植物生長方程生成分檔后的所述植被點云的植被隱患點云；

構造所述電力線點云對應的電力線矢量，并計算所述植被隱患點云的三維凸包；

若所述三維凸包中的樹木凸包點與所述電力線矢量之間的物理距離小于安全閾值，則確定所述樹木凸包點為植被隱患點。

2.如權利要求1所述的基于植物生長模型的樹障隱患預測方法，其特征在于，所述從所述激光點云中提取電力線點云和植被點云的步驟包括：

利用布料濾波算法過濾所述激光點云中的地面點，得到第一待處理點云；

從所述第一待處理點云中提取電力線點云和植被點云。

3.如權利要求2所述的基于植物生長模型的樹障隱患預測方法，其特征在于，所述從所述第一待處理點云中提取電力線點云和植被點云的步驟包括：

基于點云間傾斜角度平均值的濾波算法提取所述第一待處理點云中的電力線點云，并得到第二待處理點云；

依據輸電線路中桿塔的實際位置坐標，搜索所述第二待處理點云中的桿塔點，并提取所述桿塔點，得到第三待處理點云；

去除所述第三待處理點云的噪聲點，得到植被點云。

4.如權利要求1所述的基于植物生長模型的樹障隱患預測方法，其特征在于，所述對所述植被點云進行分檔，并基于理查德植物生長方程生成分檔后的所述植被點云的植被隱患點云的步驟包括：

根據所述電力線點云的端點對所述植被點云進行分檔，搜索分檔后的所述植被點云中的目標點位置，基于所述目標點位置篩選出所述植被點云中與所述目標點位置對應的完整樹木點云；

通過理查德植物生長方程預測所述完整樹木點云所對應植被的生長情況，確定所述完整樹木點云中構成樹障的植被隱患點云。

5.如權利要求4所述基于植物生長模型的樹障隱患預測方法，其特征在于，所述通過理查德植物生長方程預測所述完整樹木點云所對應植被的生長情況，確定所述樹木點云中構成樹障的植被隱患點云的步驟包括：

聯立理查德植物生長方程與所述植被的高度高程散點圖對應的回歸方程，計算所述理查德植物生長方程中的參數；

根據所述參數計算所述植被的未來生長高度，將所述未來生長高度添加到所述完整樹木點云的高程上，得到構成樹障的植被隱患點云。

6.如權利要求3所述的基于植物生長模型的樹障隱患預測方法，其特征在于，所述構造所述電力線點云對應的電力線矢量，并計算所述植被隱患點云的三維凸包的步驟包括：

根據所述桿塔點對所述電力線點云進行分檔，并對分檔后的所述電力線點云進行分條，得到單條電力線點云；

利用直線擬合和曲線擬合構造所述單條電力線點云對應的電力線矢量；

將所述桿塔點之間的植被隱患點云作為塊狀整體，對所述塊狀整體進行分段；

利用增量法計算每段所述塊狀整體的三維凸包。

7.如權利要求1至6任一項所述的基于植物生長模型的樹障隱患預測方法，其特征在于，所述物理距離包括水平距離，垂直距離和凈空距離，所述安全閾值包括第一安全閾值，第二安全閾值和第三安全閾值，

所述若所述三維凸包中的樹木凸包點與所述電力線矢量之間的物理距離小于安全閾值，則確定所述植被點為植被隱患點的步驟包括：

若所述水平距離小于所述第一安全閾值，所述垂直距離小于所述第二安全閾值，且所述凈空距離小于所述第三安全閾值，則確定所述樹木凸包點為植被隱患點。