機載LiDAR樹木檢測在電力巡線中的應用研究.pdf

1、機載LiDAR測量技術是一種新興的對地探測和定位模式，正廣泛應用于鐵路勘察設計、城市建模、森林資源管理、測繪等領域，尤其是數(shù)字化電力巡線中，引起了電網運營單位高度重視。數(shù)字化電網工程中，輸電線路橫跨區(qū)域較廣，所處地形復雜，且導線長期暴露在野外，受到外界因素影響，會產生磨損、腐蝕等現(xiàn)象。因此，必須及時進行電力線路檢測。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，花費時間多、人力財力成本高、困難重重。而

2、機載LiDAR技術以自身特點，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，可快速提取導線下方與地物點的距離，快速清查安全隱患點。在此背景下，本文基于機載LiDAR技術對梅州市平原縣焦富甲乙線路進行樹木隱患檢測，結合激光腳點幾何分布特征，以規(guī)則格網區(qū)域增長法為基礎，應用冠層高度模型CHM與拉普拉斯算子研究樹木提取，實現(xiàn)樹障在架空輸電線路中安全性分析，相關研究內容如下:
　　1.通過閱讀國內外近幾年相關文獻，

3、深入研究機載LiDAR技術對地定位原理，深入掌握各傳感器系統(tǒng)的實現(xiàn)機制，為集成系統(tǒng)提供了一定基礎;結合實際經驗，在慣性導航的數(shù)學基礎和基本原理上推導出五種常用導航坐標系;總結出機載LiDAR數(shù)據(jù)采集預處理完整技術路線，為獲取高精度點云數(shù)據(jù)質量做了準備。
　　2.基于LiDAR點云數(shù)據(jù)無序不規(guī)則特性，實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)高效組織管理。本文簡要介紹了離散點K近鄰查詢層次包圍盒與八叉樹查詢，采用格網分塊K近鄰查詢對點云數(shù)據(jù)進行組織，極大的提高了

4、數(shù)據(jù)處理效率，為后續(xù)點云濾波分類做了準備。
　　3.基于點云空間分布模式對地物點的幾何特征進行分析。樹木和建筑物激光腳點在垂直方向和水平方向具有異同點，在DSM、DTM基礎上利用區(qū)域連續(xù)性與非連續(xù)性或屬性一致性，從提取的地物點中通過面積閡值大范圍分離樹木區(qū)和建筑物區(qū)，設置一定高程閾值，對樹木區(qū)進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