機(jī)載LiDAR樹木檢測(cè)在電力巡線中的應(yīng)用研究.pdf

1、機(jī)載LiDAR測(cè)量技術(shù)是一種新興的對(duì)地探測(cè)和定位模式，正廣泛應(yīng)用于鐵路勘察設(shè)計(jì)、城市建模、森林資源管理、測(cè)繪等領(lǐng)域，尤其是數(shù)字化電力巡線中，引起了電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)單位高度重視。數(shù)字化電網(wǎng)工程中，輸電線路橫跨區(qū)域較廣，所處地形復(fù)雜，且導(dǎo)線長(zhǎng)期暴露在野外，受到外界因素影響，會(huì)產(chǎn)生磨損、腐蝕等現(xiàn)象。因此，必須及時(shí)進(jìn)行電力線路檢測(cè)。傳統(tǒng)巡線方法主要是人力，工作量大而且條件艱苦，尤其是山區(qū)和跨越江河的輸電線路巡查，花費(fèi)時(shí)間多、人力財(cái)力成本高、困難重重。而

2、機(jī)載LiDAR技術(shù)以自身特點(diǎn)，很好地解決了這些難題，它通過獲取電力線路走廊環(huán)境的三維可視化地理信息，可快速提取導(dǎo)線下方與地物點(diǎn)的距離，快速清查安全隱患點(diǎn)。在此背景下，本文基于機(jī)載LiDAR技術(shù)對(duì)梅州市平原縣焦富甲乙線路進(jìn)行樹木隱患檢測(cè)，結(jié)合激光腳點(diǎn)幾何分布特征，以規(guī)則格網(wǎng)區(qū)域增長(zhǎng)法為基礎(chǔ)，應(yīng)用冠層高度模型CHM與拉普拉斯算子研究樹木提取，實(shí)現(xiàn)樹障在架空輸電線路中安全性分析，相關(guān)研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.通過閱讀國內(nèi)外近幾年相關(guān)文獻(xiàn)，

3、深入研究機(jī)載LiDAR技術(shù)對(duì)地定位原理，深入掌握各傳感器系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，為集成系統(tǒng)提供了一定基礎(chǔ);結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在慣性導(dǎo)航的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和基本原理上推導(dǎo)出五種常用導(dǎo)航坐標(biāo)系;總結(jié)出機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)采集預(yù)處理完整技術(shù)路線，為獲取高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)質(zhì)量做了準(zhǔn)備。
　　2.基于LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)無序不規(guī)則特性，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)高效組織管理。本文簡(jiǎn)要介紹了離散點(diǎn)K近鄰查詢層次包圍盒與八叉樹查詢，采用格網(wǎng)分塊K近鄰查詢對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，極大的提高了

4、數(shù)據(jù)處理效率，為后續(xù)點(diǎn)云濾波分類做了準(zhǔn)備。
　　3.基于點(diǎn)云空間分布模式對(duì)地物點(diǎn)的幾何特征進(jìn)行分析。樹木和建筑物激光腳點(diǎn)在垂直方向和水平方向具有異同點(diǎn)，在DSM、DTM基礎(chǔ)上利用區(qū)域連續(xù)性與非連續(xù)性或?qū)傩砸恢滦?，從提取的地物點(diǎn)中通過面積閡值大范圍分離樹木區(qū)和建筑物區(qū)，設(shè)置一定高程閾值，對(duì)樹木區(qū)進(jìn)行梯度分割求取拉普拉斯算子，再疊加規(guī)則化數(shù)字表面模型拉普拉斯算子得到樹木，借助冠層高度模型，從而得到高等植被。
　　4.基于提取的高