北科天繪機載LIDAR在輸電線路優(yōu)化設計中的應用

1、.機載 lidar 在輸電線路優(yōu)化設計中的應用輸電線路在線路設計階段， 需要在初步選定的線路走廊的一定寬度范圍內進行高精度的三維測量， 以進行線路路徑和桿塔定位的優(yōu)化， 盡最大程度地降低建設投資。對于輸電線路和部分高壓線路在施工圖設計階段采用航空攝影。 航空攝影測量相較于工測來說是一個大的突破， 但是仍然存在線路平斷面精度不高、 外業(yè)工作量大、數(shù)據(jù)不直觀、軟件平臺不易用等問題。激光雷達測量技術高效率采集的線路走廊三維數(shù)據(jù)精度高、 信息豐富、數(shù)據(jù)使用方便，并能大大減少外業(yè)工作量， 提高了設計效率和成果質量， 而且該技術的應用還可以大大的節(jié)約設計、勘測的費用、縮短作業(yè)周期，使設計更為合理，而且能將

2、復雜的電力、 電網信息快速實現(xiàn)網絡化、 可視化的管理， 可以產生很好的經濟效益及社會效益。圖1 輸電線路優(yōu)化設計.圖 2 植被茂密的線路走廊掃描效果與傳統(tǒng)的航空攝影測量優(yōu)化選線技術相比，機載lidar 測量技術在輸電線路優(yōu)化選線設計業(yè)務中許多方面具有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)如下：1) 激光雷達可穿透植被、快速獲取地表的三維信息，通過對機載激光雷達數(shù)據(jù)及其同時拍攝的影像數(shù)據(jù)進行一系列處理， 可以得到高精度的 dem 、dsm 、dom 、等高線以及植被分類圖等豐富的地表信息，結合dsm 和 dom 可得到真實的三維場景圖，參考三維場景圖進行電力選線，可從不同視角觀看線路周圍的地物、地貌信息，使設計人

3、員在室內即可高效地完成圖上選線及線路優(yōu)化工作。2) 機載激光 lidar 利用系統(tǒng)所帶的 gps數(shù)據(jù)以及 imu 系統(tǒng)的精確空間位置信息，只需要外業(yè)的幾個 gps 基站布控點，進行 gps數(shù)據(jù)的差分誤差解算，基本不需要再有大量的人工外業(yè)的相控點，這相對于傳統(tǒng)航測方法來說，提高了很大的工作效率，并且節(jié)省了很大的工程設計成本。3) 估算需砍伐樹木的面積用激光雷達點云完成地面濾波后， 參考地面點按不同高度對植被進行分類處理，得到全線范圍內的植被分布區(qū)域。從植被分布區(qū)中可直觀地判斷需砍伐植被的位置，應用面積查詢工具可估計需砍伐植被的面積，從而避免了不必要的植被砍伐，減少了建設輸電線路對環(huán)境的破壞。4)

4、 估算房屋拆遷數(shù)量及賠償費用.房屋賠償費用在輸電線路建設成本中占有一部分比例， 根據(jù)高分辨率的三維真實景觀圖，可清晰地查看設計線路走廊房屋狀況，包括房屋建筑結構、層數(shù)及占地面積，根據(jù)這些細節(jié)可準備地計算需拆遷房屋數(shù)量， 估算賠償費用，使輸電線路建設成本預算更科學。5) 實時獲取斷面利用機載 lidar 測量技術，可以快速獲取不同方向不同深度的斷面圖，可方便地觀看設計電力線與周圍地物在空間上的關系， 如交叉線路在高程上的差異、設計線路與走廊范圍內植被的高差等，一些諸如房高、樹高、桿塔高等信息則利用激光點云數(shù)據(jù)自動提取， 避免了傳統(tǒng)航測作業(yè)中由內業(yè)人員逐點進行立體量測的繁瑣過程，與航空攝影測量優(yōu)化選線技術相比較，應用機載 lidar 優(yōu)化選線技術進行平斷面采集作業(yè)效率可以提高 75%左右。至于平斷面精度，絕大部分機載 lidar 斷面點高程誤差在 0.5m 以內，因此，機載激光 lidar 平斷面精度不僅完全能夠滿足線路設計的需要而且遠優(yōu)于傳統(tǒng)航測平斷面精度。6) 機載 lidar 測量技術生產的 dom 和 dem 生成的三維場景操作更方便，效果更逼真，可以方便進行全線漫游以及多