[发明专利]基于机载激光雷达数据的塔基断面提取方法

说明书

技术领域

本发明属于架空送电线路塔位定位技术领域，具体涉及一种基于机载激光雷达数据的塔基断面提取方法。

背景技术

目前，国内的220kv以上的电力线终勘设计时，都要求进行塔基断面测量。普遍的做法是使用测量型GPS接收机或全站仪来测量转角点、桩点坐标，手工记录这些点的所属类别以及特征属性数据，内业再将转角点和桩点GPS坐标数据转换为专业电力软件格式（如道亨ORG格式），进而应用相应软件生成塔基断面。

架设铁塔的地方多为丘陵或高山地区，地形条件复杂，上山用全站仪测一个塔基断面特别麻烦，至少需要三个人才能完成一个塔基断面的测量工作，一人用棱镜后视，一人操作全站仪，一人跑断面，耗费大量人力，作业效率低。而应用GPS RTK方法进行塔基断面测量，应用专门的电力之星软件通过确定塔位中心桩、半径即可自动计算四个塔脚坐标，一人上山即可完成塔基断面测量工作，虽然减少了人力，但外业时间还是比较长，没从根本上提高作业效率。

随着技术的发展，近年来采用航空摄影测量技术进行塔基断面的测量工作，能够在一定程度上降低人力物力、提高作业效率，但是该技术实施的作业环境适应性差，无法解决植被覆盖的问题，对于植被覆盖区无能为力。

发明内容

针对目前塔基断面测量方法中存在的作业效率低、环境适应性差的技术缺陷，本发明提出了一种具有高效率、环境适应性好的基于机载激光雷达数据的塔基断面测量方法。

本发明所述的基于机载激光雷达数据的塔基断面提取方法，包括以下步骤：1）利用点云数据、数字高程模型DEM、数字表面模型DSM、数字正射影像图DOM、等高线进行三维架空送电线路优化设计，从而确定杆塔具体位置；2）依据不同高压等级电塔的要求，确定塔基范围，绘制正方形或圆形的塔基范围；3）根据塔基断面精度要求，自动生成数字高程模型DEM；4）针对塔基位置，结合数字正射影像图DOM，应用专门数据处理软件进行数字高程模型DEM的编辑，去除地表灌木、小型人工建筑物等噪声，得到精确的数字高程模型DEM；5）根据选定的塔型、转角角度确定四个塔脚的方向线，根据塔基范围确定塔脚位置，从而获取塔脚精确坐标；6）依据塔脚及杆塔的位置、高精度数字高程模型DEM，生成塔基断面。

所述的基于机载激光雷达数据的塔基断面提取方法中的步骤1）中的确定杆塔具体位置的步骤如下：1）在架空送电线路三维优化选线系统中导入数字高程模型DEM、数字表面模型DSM、数字正射影像图DOM、等高线，依据电力线路设计规范进行线路优化设计；2）确定选线结果后，结合正射影像及平断面图进行排杆定位，完成直线塔位的确定；3）确定所有塔位的中桩位置。

所述的基于机载激光雷达数据的塔基断面提取方法中的步骤3）中的数字高程模型DEM为应用数据处理软件自动生成，具体步骤如下：1）线路确定后，利用数据处理软件进行点云数据的精确分类；2）应用TerraModeler模块，利用分类后的地面点云、选择合适的格网大小自动创建数字高程模型DEM。

所述的基于机载激光雷达数据的塔基断面提取方法中的步骤4）中的数字高程模型DEM的精细编辑为根据植被茂密区、低矮灌木区、沟坎区、地形起伏较大区域情况，应用多种数据处理软件综合影像和点云信息生成。

采用本发明的塔基断面提取方法，对于全线路的塔基，确定塔基范围后，在室内即可自动生成所有塔位的塔基断面图，减少对人工操作的依赖程度，因此实现了塔基断面成图的高效率作业；应用激光雷达进行塔基断面测图，对于沟壑纵横、陡崖等地形复杂区域，根据数字地形模型实现对真实场景的模拟，适用于多种地形条件，因此该塔基断面测图方法环境适应性强；激光雷达的地面测点密度大，每平方米最大可达20个激光点，比传统测量方法采样密度高，实现了塔基断面的高精度测量。

附图说明

图1为本发明的技术流程图。                      

具体实施方式

下面将对本发明的具体实施方案进行更详细的说明。

如图1所示，本发明所述的一种基于机载激光雷达数据的塔基断面提取方法的具体实现步骤为：

（1）确定杆塔坐标

将数字高程模型DEM、数字表面模型DSM、等高线依据数字正射影像图DOM导入到三维优化选线系统中，结合二维影像及实时断面、三维场景图，依据线路设计规范进行线路优化设计。