LiDAR 在四川某地电力选线项目中的应用

合集下载

激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用

激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用随着科技的迅猛发展，激光雷达技术已经被广泛应用于各种工程勘测设计中，其中包括电力线路工程。

激光雷达可以通过高精度的三维扫描，获取地形、建筑物、树木等目标物的详细数据，为电力线路的规划、设计和施工提供了强有力的支持。

本文将深入探讨激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用，以及其优势和未来发展方向。

1. 地形测量在进行电力线路工程勘测设计时，首先需要对施工地区的地形进行详细测量和分析。

传统的地形测量方法通常需要大量的人力物力，且精度有限。

而激光雷达可以快速、精准地获取地面和地形特征的数据，包括高差、坡度、地表覆盖物等，为电力线路的走线方案和设备布置提供了可靠的数据支持。

2. 空间数据采集激光雷达可以以极高的精度和速度，对工程区域内的建筑物、树木、电力设施等对象进行三维扫描和空间数据采集。

这些数据可以帮助工程师们更好地了解施工区域内的物体分布和空间结构，从而精确规划电力线路的走向和敷设方案。

3. 安全隐患检测在电力线路工程中，安全隐患是一项必须重视的工作。

激光雷达可以快速扫描整个施工区域，精准检测出可能存在的安全隐患点，比如斜坡、山体滑坡、悬崖、植被覆盖等，为工程施工提供了重要的安全保障。

4. 环境影响评估电力线路工程的施工与运行不可避免地会对周边环境产生一定的影响。

激光雷达可以帮助工程师们对施工区域的环境特征进行详细分析，包括土壤类型、植被分布、水文地质情况等，从而为环境影响评估和保护措施的制定提供科学依据。

5. 线路设计与优化激光雷达获取的高精度地形数据可以被应用于电力线路的设计和优化。

工程师们可以根据真实的地形情况，利用激光雷达数据进行线路走向选择、高度调整、设备布局等方面的优化，从而提高线路的稳定性和经济性。

1. 精度高激光雷达可以以毫米级的精度对目标物进行三维扫描，获取高精度的数据。

这种精度在电力线路工程中尤为重要，可以有效提高工程设计的准确性和可靠性。

2. 速度快相比传统的勘测方法，激光雷达具有扫描速度快的优势。

机载激光雷达技术及其在电力工程中的应用

机载激光雷达技术及其在电力工程中的应用摘要：随着近些年来我国科技的快速发展,遥感领域也取得革命性成就,其中最为突出的当属机载激光雷达技术,并列入当前最为先进的三维遥感技术之列。

机载激光雷达技术对于我国的发展有着重要的意义，促进着我国的发展。

近几年来,随着国民经济不断发展,越来越高的用电需求对国家电网带来了严峻的考验,如何保证电网运输稳定以及电力运输安全也就成了重中之重。

关键词：机载激光雷达电力工程应用近年来,随着经济社会的高速发展，越来越高的用电需求给国家电网带来了严峻考验。

如何快速高效地进行电力线路建设，对已建成线路进行科学管理,保证电网的正常运行,确保电力的安全输送,就显得尤为重要。

机载激光雷达技术以其数字化、高精度、三维等特性,为电网规划、勘测、设计、施工和运营管理提供高精度、实时的数据支持，全面提高了电网建设和管理效率。

一、机载激光雷达技术介绍1.机载激光雷达系统组成。

激光雷达在英文中称之为Lidar(光探测与光测距)。

激光雷达的基本原理系通过采用激光器向被探测目标发射激光脉冲,经过被探测目标的反射或散射后,激光脉冲返回激光器，通过对返回激光脉冲进行分析来探知被探测目标。

根据具体原理的不同，激光雷达可分为测距激光雷达、多普勒激光雷达以及差分吸收激光雷达。

测距激光雷达根据作业平台的不同可分为地面激光雷达和机载激光雷达，而机载激光雷达又可分为机载地形测绘激光雷达和机载海底地形测绘激光雷达(或称之为机载海洋激光雷达)。

通常机载地形测绘激光雷达又被直接称为机载激光雷达或者lidar。

本文中的机载激光雷达即是指机载地形测绘激光雷达。

机载激光雷达系统通常主要由以下四部分组成:飞行平台、激光扫描仪.定位与惯性测量单元以及控制单元。

其中飞行平台既可以是固定翼飞机也可以是直升飞机，定位与惯性测量单元则由惯性测量装置以及差分GPS等组成。

另外，目前许多机载激光雷达系统中还集成了航空数码相机。

2.机载激光雷达系统工作原理。

机载LIDAR系统在输电线路增容分析中的应用

机载LIDAR系统在输电线路增容分析中的应用
要满足电力能源输送的持续增长需求，最明显的解决方案是建设新输电线路。

由于好的线路通道已经被占据，路径选取越来越困难，对环境的破坏会越来越严重，费用大大提高。

因此，为了提高电网输电能力，提高现有线路的输电能力成为一种可行手段，即提高电线的载流容量。

利用激光LIDAR 测量技术快速扫描并恢复线路路走廊精确的地形、地物三维空间位置，并且能够实时记录作业时的环境变量信息，再利用计算机模拟提高荷载后的弧垂，进行弧垂对地距离安全检测，可以为提高电线载流容量提供依据。

基于这种方法，可以计算出哪些档可以满足新载荷下能安全运行、哪些档不能。

对不能满足的档，可以选择进行杆塔位置移动、更新部分设备、或者清楚走廊、砍伐树木等加以解决。

线路增容模拟分析。

无人机机载激光雷达在输电线路巡线中的应用

无人机机载激光雷达在输电线路巡线中的应用摘要：输电线路作为电力传输的一种途径，在维护人民日常生活，企业生产运行，社会长治久安扮演着重要的角色。

文中提出了一种基于机载雷达测量技术的输电线种类快速识别方法，开展输电线路树障预警工作，准确识别存在树障风险的树木类别。

关键词：机载激光雷达；输电线机载点云激光雷达（LiDAR）能够通过主动发射和被动接收激光的方法，快速获取地面物体的空间坐标信息、回波强度，其获取到的数据量大，数据形式为空间点云，能够直接反应地面物体三维空间特征。

其优良的特性使得LiDAE及机载型LiDAR在各行各业得到了广泛的运用。

1 无人机机载激光雷的主要功能与监测误差基于输电线监测的基本原理，同样适用于无人机激光雷达监测任务上。

对多个目标进行重复扫描，获取多期墩面点云或DEM数据，进而将多期点云或DEM作一阶差分运算，以获取每次间隔时间内的水准变化量。

由于无人机激光雷达扫描系统高空作业所受影响因素较多，为了获取高质量点云数据，降低系统误差，需要系统分析各误差的来源的影响因素，进而对每项干扰作出改进，提高测量精度。

飞行扫描前应对目标表面作清洁处理，在重复观测中，其航高、飞行平台与扫描设备必须是同一套设备，尽可能减小系统误差。

最后提取多期数据成果进行比对分析。

相对有人机，无人机激光雷达扫描系统在空中作业遇到的影响因素较多，主要区别是平稳性不如有人机，导致飞机与激光设备的空中姿态不稳定。

通过系统分析其误差来源，有助于提高数据精度。

具体分析，主要包括5种影响因素（1）航高因素：在保持其它参数不变的情况下，由于红外测距比例误差的存在，航高从0～1000m引起的定位误差与航高近似成线性关系。

降低航高是提高点云数据精度的一个重要途径，航高的降低还有利于地面点云密度的增大。

此外，在重复扫描作业中，应确保每次飞行的线路轨迹要一致。

（2）激光测距误差：激光测距仪本身的误差有时延估计误差和时间测量误差，激光束在传播过程中遇到地物发生散射现象，会导致激光回波信号变形，激光接收装置不能准确分辨回波信号，产生时延估计误差。

机载激光雷达(LiDAR)技术在输电线路上的研究与应用

机载激光雷达(LiDAR)技术在输电线路上的研究与应用摘要：对机载激光雷达(LiDAR)技术的特点及其在输电线路设计方面的优势进行了总结，从激光测量系统检校、地面GPS基准站布设、航空摄影分型、数据信息处理等方面对机载激光雷达(LiDAR)技术在输电线路上的研究与应用进行了总结和分析，从而更好的提高输电线路测绘效率和质量。

关键词：机载激光雷达(LiDAR)技术，输电线路，设计1 机载激光雷达(LiDAR)技术的特点机载激光雷达(LiDAR)系统的特点涵盖了以下几个方面：全天候24小时工作，激光雷达为主动探测，不受到光的影响；激光雷达可以穿透植被的叶冠，同时对地面点和非地面点进行测量，其激光的波长较短，获取的数据信息更加丰富；激光雷达可以探测细小的目标物，在数据信息获取上，其获取数据的速度非常快，数据获取的效率也会大大的提高，同时获取数据的精度也比其他的航测技术要高很多。

2 LiDAR在输电线路设计方面的优势超高压输电线路是国家主干电网的重要组成部分，随着国家电力建设的加速发展，起建设速度也越来越高，目前其建设要求主要体现在以下方面。

（1）线路距离长，覆盖范围大；（2）安全可靠性要求高；（3）建设工期要求越来越短；（4）线路通道选择越来越困难。

这些要求所使用的测量方法必须满足以下要求：数据获取周期短；数据精度高；能够获取大面积的三维地表数据；在通道狭窄地区地物分辨清晰。

LiDAR技术能够完全满足当前快速发展的电网建设对数据获取的要求，较传统测量技术相比，具有明显的技术优势，主要体现在以下方面。

（1）直接在数字高程模型、数字地面模型、数字正射影像等数据构建的高精度三维全景环境中进行快速、便捷的优化设计，包括线路路径、空间量测、风景带、农田、建筑物等的绕行、开挖方量自动计算、拆迁计算等，可以对选线区域的拆迁、工程量进行快速、准确、智能化评估、计算与分析，并做出最优决策。

（2）由于LiDAR获取的数据是三维的，能够在图上快捷方便地进行各种三维量测，满足输电线路设计对各种距离的苛刻要求，如树高、房高量测，安全距离量测等。

机载LiDAR在电力行业中的应用-1

国产LiDAR在电力行业中的应用——以E+AP机载激光电力巡线系统为例摘要：机载激光雷达测量技术是继GPS技术之后在遥感测绘领域的又一场技术革命，而国产LiDAR的出现也必将引起国内测绘行业一场新的变革。

LiDAR技术凭借其主动测量、穿透性好、准确高效的特点在电力建设与巡线中更能体现出它的优势。

1.引言随着经济的发展、高速铁路的建设，国家对电力的需求也呈高速增长，相应地对电网建设的需求也越来越高。

国家在十二五期间也投入了巨额资金用于电网的建设，新增线路1.32万公里，其中直流线路1.22万公里。

计划到2020年底，中国将建成覆盖华北、华中、华东地区的特高压交流同步电网，建成800千伏特高压直流工程15个，包括特高压直流换流站约30座、线路约2.6万公里，输送容量达9440万千瓦。

面对如此大规模的电力网络，如何进行高效地管理，保证电网正常运行，确保输电安全，显得尤为重要。

而机载激光雷达测量系统可以同步采集高精度激光点云数据和高分辨率影像数据，结合地理信息技术可大大提高电网建设的水平与效率，正好满足了这种需求。

机载激光雷达测量技术是继GPS技术之后在遥感测绘领域的又一场技术革命。

但该种技术自问世以来在国内市场一直处于垄断地位，而地理信息属于国家机密，因此为了国家信息的安全，迫切需要研制自己的机载激光雷达测量系统。

机载激光雷达测量集成了激光扫描仪和POS两种最主要的探测传感器，利用激光测距原理和摄影测量原理，快速获取大面积地球表面的三维数据，具有测量速度快、精度高，穿透性好，受外界环境影响小，自动化程度高等特点，最大程度地反映地表真实状况，可快速生成DEM、DSM和DOM.。

机载激光雷达测量技术不仅可以用于电网规划，为电力线路优化，外业勘测，设计施工提供数据支持与指导，而且还可以用于电力线预警监测，可以恢复电力线实际形状，自动测量电线到地面的距离和相邻电线间距，计算垂曲度、跨度等，实现危险点预警，以便及时调整与维修线路。

机载LIDAR系统在输电线路三维可视化管理中的应用

机载LIDAR系统在输电线路三维可视化管理中的应用1、目前在电力系统中广泛应用的主要是基于二维坐标的GIS系统，系统采用层的形式区分显示目前在电力系统广泛应用的主要是基于二维坐标的GIS 系统，系统采用层的形式区分显示各种类型的地物元素即在不同的层中以点、线、面等符号表征不同类型的实际物体。

电网二维GIS系统已由技术研究阶段进入大规模使用阶段，功能日益完善，为输电、变电、配电、电厂、供电、用电等电力各个环节的管理、运行、维护、辅助设计等提供了支撑。

但二维GIS系统简单的几何图形加标注的表现形式并不能真正地反映线路、杆塔等电力设备设施周围的地形、地貌，不能为管理、检修人员提供一个真实的环境信息；杆塔、导地线弧垂等的三维位置关系到线路安全，二维GIS不能直观地表达这些内容。

借助GIS和三维可视化技术，将输配电线路、供用电设备及地理环境以图文并茂的形式准确、直观地展现出来，为电力企业的输配电线路、设备的规划、设计、维护、管理、调度、分析、决策提供信息基础和高效手段。

机载LIDAR测量系统是一种能同时快速获取高分辨率影像数据和高精度激光点云数据的新型三维空间数据采集手段，是目前唯一可以同时准确恢复线路三维走廊地形、地貌、线路杆塔位置形状、线路弧垂的快速测绘手段，并且能精确地匹配实际的三维空间坐标。

2、输电线路三维可视化数字移交1)输电线路勘测设计成果的三维可视化数字移交对于新建高压线路、超高压线路、可以基于激光LDIAR数据进行路径优化、排杆定位等，设计完成后，由设计单位直接提交数字化成果，包括线路走廊三维地形、地貌、走廊地物空间信息、杆塔排位结果、杆线资料等。

可以直接将这些数字化成果导入输电线路三维资料管理系统，从而更加充分地利用勘测设计成果，节省管理投资。

2)通过巡线对已建成线路的三维重构对于已建成线路、可以利用激光LIDAR进行扫描，处理得到DOM、DEM和激光点云，从而恢复线路三维走廊。

辅以线路资料录入，可以实现对线路资料的三维管理，这项工作可以与电力巡线同时进行，减少投资。

机载LiDAR在输电线工程中的应用

机载LiDAR在输电线工程中的应用随着LiDAR技术逐渐成熟，应用领域越来越广泛，其中输电线工程是其主要的工程应用领域之一。

文章介绍了机载LiDAR的基本原理和数据获取流程；总结其在输电线工程中的应用现状，并对机载LiDAR在输电线工程中的应用前景进行了展望。

标签：机载LiDAR；路径优化；巡检；三维建模Abstract：With the gradual maturity of LiDAR technology，the application field is more and more extensive，among which the transmission line engineering is one of the main engineering application fields. This paper introduces the basic principle and data acquisition flow of airborne LiDAR，summarizes its application status in power line engineering，and looks forward to the application prospect of airborne LiDAR in transmission line engineering.Keywords：airborne LiDAR；path optimization；inspection；3D modeling1 概述机载LiDAR是一种新型的测绘技术，由激光扫描系统、全球定位系统和惯性导航系统组成，与传统数据获取手段相比，能够快速获取地物三维空间数据、强度信息、影像数据，并且测量精度较高[1]。

近年来，随着机载LiDAR软硬件设备日趋成熟，在数字城市、大比例尺地形图测绘、输电线工程等领域得到了广泛的应用。

机载激光雷达技术在输电线路工程中的应用

机载激光雷达技术在输电线路工程中的应用摘要：机载激光雷达技术（airborne light detectionand ranging，LiDAR）是90年代初投入商业应用的一种主动式对地观测新兴技术，它由于具有快速获取高精度激光点云和高分辨率数码影像的优点，给线路的建设带来了以往测绘手段所不具备的应用模式和技术优势｡对新建的输电线路而言，通过机载激光雷达测量技术采集和处理的数据，可应用到电力线路的路径优化､优化排位､外业施工等整个流程｡本文将结合厄瓜多尔工程阐述LiDAR在输电线路工程中应用的适宜性｡关键词：机载激光；雷达技术；输电线路工程；应用1应用思路输电线路走廊的地形、地貌、地物等会对线路的建设和安全运行产生重大的影响，是线路设计和建设最为关注的部分。

机载激光雷达系统集成了ＧＰＳ、ＩＭＵ、激光扫描仪、数码相机等光谱成像设备。

采用ＬｉＤＡＲ测量系统可以直接采集线路走廊高精度激光点云和高分辨率的航空数码影像，进而获得高精度三维线路走廊地形地貌、线路设施设备以及走廊地物（杆塔、挂线点位置、电线弧垂、树木、建筑物等）的精确三维空间信息，从而为电力线路规划设计和建设提供高精度测量数据成果。

根据实际工作情况，在不改变现有的作业流程情况下，图１是ＬｉＤＡＲ测量技术在输电线路工程（主要针对输电线路施工图设计阶段）现阶段中的应用思路。

图1 LiDAR测量技术在输电线路（施工图设计阶段）中的应用思路2机载激光雷达在输电线路中的应用2.1机载激光雷达在输电线路勘测设计中的应用2.1.1机载激光雷达数据处理机载激光雷达数据通常包括激光点云数据（又称为距离图像数据）回波强度图像数据。

通常情况下，可通过对激光点云数据进行分类（分为地表激光点云数据和非地表激光点云数据）以生成DEM（DigitalElevationModel）数据。

而通过利用DEM数据以及航空数码影像的内外方位元素（在机载激光雷达航飞数据采集中通过DGPS以及IMU可获取航空数码影像的外方位元素），则可对航空数码影像进行正射纠正以生成DOM（DigitalOrthophotoMap）数据。

机载激光雷达在输电线路工程中的应用研究

机载激光雷达在输电线路工程中的应用研究[摘要]目前，激光雷达技术是国际上最先进的三维航空遥感技术，它是遥感领域与摄影测量领域近年来最具革命性意义的成就，其具有一定的植被穿透能力，而这正是传统技术手段所无法企及的。

LiDAR（机载激光雷达）技术处理数据的自动化程度较高，具有数字化、高精度、高密度、不接触性、低作业成本等优点，故在输电线路工程中，LiDAR技术也得到了应用。

本文从LiDAR技术的工作原理出发，对其在输电线路中的应用进行了阐述，并对LiDAR技术与传统技术进行了比较分析。

[关键词]LiDAR 输电线路航空摄影测量巡线1前言LiDAR（Light Detection And Rang，激光雷达）技术是上世纪末遥感领域、摄影测量领域中具有革命性意义的一项技术成就，是迄今为止最先进的一项三维航空遥感技术。

LiDAR技术比传统摄影测量技术的精度和自动化处理程度更高，作业成本更低。

LiDAR在西方发达国家的应用历史已有10年，它的应用范围十分广泛，包括基础测绘、线路设计、电力巡线、林业、数字城市等领域。

2 LiDAR技术的工作原理机载激光雷达系统（LiDAR），是集GPS（全球定位系统）、INS（惯性导航系统）、激光扫描等技术于一体的三维遥感系统。

其具体组成部分通常包括飞行平台、控制单元、惯性测量与定位单元、激光扫描仪、数据处理系统等。

激光扫描仪可对地面采样点到扫描仪中心之间的距离进行测定。

飞行平台一般包括直升飞机和固定翼飞机。

惯性测量与定位单元包括DGPS（差分全球定位系统）、INS 两部分。

DGPS与GPS可对激光扫描仪中心位置进行精确测定，INS可对扫描仪的姿态进行测定。

控制单元包括控制、同步、记录三部分。

LiDAR系统利用扫描仪发射激光脉冲到地面，再根据发射脉冲至脉冲返回扫描仪的时间，来计算出地面激光光斑与定扫描仪中心之间的距离（d）。

通过DGPS测定扫描仪中心的三维坐标（X0，Y0，Z0），再通过INS确定扫描仪的姿态参数（航偏角κ、ω旁向倾角ω、航向倾角φ）。

激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用分析

激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用分析摘要：本文简要地介绍了激光雷达的原理和组成，并结合具体的案例，对激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用进行了深入的研究。

期望能够为激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用提供一定的借鉴和协助，从而提升激光雷达应用的效率，使其最大限度地发挥出它的价值和作用，为为电力线路的勘察与设计奠定了坚实的基础。

关键词：激光雷达；电力线路工程；勘测设计引言在目前的电力线路工程勘测设计中，仍然采用的是传统的航空摄影测量方法，在植被密集的地区，由于其特殊的地质地貌特征，其调查工作十分困难，地表高程和其他参量难以精确获得，因此，难以对其进行有效的测量。

激光雷达是一项重要的科学技术，在实践中，它可以直接通过植物覆盖层，在该系统中，还将GPS和 MU等设备进行了融合，可以实现测量工作的有效性和科学性，因此，它在输电线路勘察与设计中具有广泛的应用前景。

由于我国经济的迅速发展，电力消耗日益增大，随着我国对电力系统的建设要求越来越高，电力系统项目的规模越来越大，其所处的地域也越来越大，所处的地理环境也越来越复杂，如何在不依赖于地理条件的情况下，实现输电线路的快速精确勘察和设计，是亟待解决的问题。

机载激光雷达测量系统将激光扫描等高科技结合在一起，包括飞行平台、激光扫描仪、控制单元等，通过对发射激光的反射参数进行测量，就可以得到被测量对象的距离、移动速度和方向，并得到了被测量对象的点云。

与传统的摄影测量技术相比，使用机载激光雷达对输电线路进行设计，它不受天气、光照等条件的限制，实现了科学有效的三维地貌等空间地理信息数据的快速获取。

1激光雷达测量系统基本概述1.1激光雷达测量原理在激光雷达技术的应用过程中，激光发射器是一个十分重要的核心设备，产生的红外线和紫外线，传播速度极快，可以达到每秒三百万米。

在激光照射在物体表面后，系统会计算出激光发射和接收所需要的时间，然后根据时间的计算结果，计算出仪器和目标的距离。

机载激光雷达技术在电力线路设计中的应用

机载激光雷达技术在电力线路设计中的应用摘要：应用激光雷达技术进行数据采集，可加快电网设计的进度，同时使工程投资预算更加科学，该技术在我国电力线建设工程中将会得到越来越广泛的应用。

本文首先对机载激光雷达技术做了概述，然后分析了机载激光雷达在电力线路设计方面的优势及应用，最后结合具体案例详细阐述了机载激光雷达技术在电力线路设计中的应用。

关键词：机载激光雷达；电力线路；设计；数据处理一、机载激光雷达技术概述机载激光雷达（Airborne Light Detection and Ranging，简称airborne LIDAR）技术集全球定位技术、惯性测量技术、激光扫描技术及高精度控制体系于一体，通过主动向目标发射激光快速获取目标的三维信息。

它集中体现了激光测距技术、高精度动态载体姿态测量技术、高精度动态GPS 差分定位技术和计算机技术的迅速发展，是近十年来摄影测量与遥感领域革命性的成就之一，也是目前最先进的三维航空遥感技术。

机载激光雷达系统源于1988-1993年间德国斯图加特大学将激光雷达测量技术与POS系统集成一体形成的空载激光雷达测量系统（Arkerman-19）。

由于其能穿透植被叶冠、探测细小目标、可快速获取数据等特点，自上世纪90年代以来机载激光雷达技术迅速发展，目前世界上已有多个国家生产机载激光雷达设备，该技术的应用也越来越广泛。

机载激光雷达技术在电力线路设计中的应用最近在我国电力建设过程中也呈渐长趋势。

二、机载激光雷达在电力线路设计方面的优势及应用（一）优势与传统摄影测量技术相比的优势：1）作业周期短，由于机载激光雷达技术不需要野外选择塔基点，极大地减少了野外控制测量及野外调绘的工作；2）能够直接获取目标的三维坐标，并可在数据成果中直接进行三维量测；3）用于电力线路优化设计的数据产品更加丰富，精度更高；4）优化线路路径，特别是可以精确的控制减少房屋跨越及房屋拆迁数量。

（二）应用1、线路及立杆点的优化设计通过对激光点云的处理可以得到高精度的DEM和DSM，在此基础上应用摄影测量软件对影像进行正射纠正，得到高几何分辨率的DOM。

LiDAR技术在电力选线中的应用

—口
＿
第２９卷第１期２０１３年１月文章编号：１６７４ — ３８１４（２０１３）０１ — ００２０ — ０４电网与清洁能源
ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄＣｌｅａｎＥｎｅｒｇｙＶ０１．２９Ｎｏ．１
利用三维激光雷达技术，可实现输电线路的智能选线，精确测量拆迁面积，精确计算砍伐量，能够有效提高电力输电线路智能化水平，提高运检效率，保护电力输电走廊免受非法侵害。利用无人机
搭载机载激光雷达（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ，
ｆｏｒｔｈｅＬｉＤＡＲｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＬｉＤＡＲ；ｐｏｗｅｒｌｉｎｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｕｎｍａｎｎｅｄｈｅｌｌ－
ｃｏｐｔｅｒ
ＬｉＤＡＲ）生成数字化输电走廊，能产生良好的经济效
关键词：ＬｉＤＡＲ；电力选线；无人直升机
１ＬｉＤＡＲ技术发展及相关介绍
ＬｉＤＡＲ是利用全球定位系统（ＧＰＳ）和惯性测量装置（ＩＭＵ）进行载体定位，通过激光扫描仪测量载
目前，在输电线路设计中，国内设计院多使用海拉瓦技术进行线路设计。相比传统设计方式而言，
ｌｉｎｅ．ＷｉｔｈｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＬｉＤＡＲｄｅｖｉｃｅｍｉｎｉａ－ｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｕｎｍａｎｎｅｄｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｗｉｌｌｂｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｌｆｉｇｈｔｐｌａｆｔｏｒｍ

基于Lidar的地形测绘技术在工程建设中的应用

基于Lidar的地形测绘技术在工程建设中的应用随着科技的不断发展，地理信息系统(GIS)和遥感技术在工程建设领域的应用变得越来越广泛。

而其中，基于激光雷达（Lidar）的地形测绘技术在工程建设中起到了至关重要的作用，其高精度和高分辨率的特点使其成为工程测绘中必不可少的工具。

Lidar技术利用激光雷达发射出的激光束对地表进行测量，精确测量出地表的三维坐标信息，并根据反射回来的激光点云数据生成高精度的地形模型。

在工程建设中，地形测绘是必须的前提工作，其结果对于地基设计、施工规划、水资源管理等环节具有重要意义。

首先，Lidar技术在地基设计中的应用十分广泛。

地基是工程建设的基础，其稳定性和承载能力决定着工程的安全性和可持续发展。

利用Lidar技术可以获取高精度的地形数据，包括地表高度、地势起伏等信息，从而帮助工程师进行合理的地基设计。

通过分析激光点云数据，工程师可以确定地表的坡度、高低差等信息，为地基的设计提供依据。

其次，Lidar技术在工程施工规划中也发挥着重要的作用。

在工程施工过程中，如何合理规划施工路线、选取合适的施工点位是至关重要的。

利用Lidar技术可以快速获取大范围的地形数据，通过对地表的精细分析，可以确定施工路线以及合适的施工点位，从而提高施工效率，并降低工程风险。

除此之外，Lidar技术还在水资源管理领域发挥着重要作用。

水资源是人类赖以生存和发展的重要资源，科学合理的水资源管理对于社会经济的可持续发展至关重要。

利用Lidar技术可以获取水体的精确高程信息，包括水位的变化、水体的深度等，从而帮助水利部门进行水资源的科学调度和管理。

此外，通过Lidar技术还可以检测水库、河流等水体的变形，提前发现潜在的水患隐患，并采取相应的措施进行防范。

总的来说，基于Lidar的地形测绘技术在工程建设中的应用前景广阔，其高精度、高效率的特点为工程建设提供了有力支撑。

无论是地基设计、施工规划还是水资源管理，Lidar技术都能为工程建设提供精准的地理信息数据，从而提高工程的安全性和可持续发展性。

基于lidar点云数据的电力线提取和拟合方法研究

基于lidar点云数据的电力线提取和拟合方法研究
最近，随着激光雷达技术的发展，点云技术得到了广泛的应用，电力线在激光雷达数据中的检测及分析也成为当前重要话题。

本研究以“基于激光雷达点云数据的电力线提取和拟合方法研究”为标题，研究针对激光雷达点云中电力线检测和拟合问题，提出一种全新的提取和拟合方法来提高电力线检测的准确度和定位精度。

首先，通过对激光雷达点云的分析，本研究确定了提取电力线的特征点，并采用基于3D空间投影的距离变换算法建立起点云之间的联系，识别出电力线的特征区域，并采用归一化最小二乘法(NLS)确定拟合曲线的参数，最终拟合出电力线的曲线。

其次，本研究采用基于图形匹配的滤波算法，从拟合后的曲线中提取出电力线特征点，并建立起点和终点之间的物理拓扑关系，然后将其映射到激光雷达点云中，识别出电力网的特征区域，最终完成电力网的描述。

最后，本研究通过比较不同方法检测电力网的精度，验证了所提出算法的有效性和可靠性。

实验结果表明，该方法可以在电力网特征提取和识别方面获得较好的结果，具有较高的定位精度和稳定性。

总而言之，本研究针对激光雷达点云中电力线检测和拟合问题，提出了一种新的提取和拟合方法，从而显著提高了电力线检测的准确度和定位精度。

本方法的优点在于简单、高效、低成本，并且可以应用于复杂的电力网环境中。

此外，本研究还提出了若干改进措施，以进一步提高算法的准确度、稳定性和速度。

基于LiDAR点云数据的电力线自动提取技术研究

智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

为实现智能电网的建设,建立详细、三维的数字电网数据库是一项关键的基础性工作。

机载激光雷达技术作为新一代遥感技术,以激光脉冲作为测量媒介,高度集成GP S、IN S以及激光扫描测距仪等先进设备,可快速获取高精度的目标三维坐标,凭借激光脉冲穿透性好的优势,可快速探测植被下的地表信息,用来建立三维数字电网数据库。

进一步获取电力线及其走廊环境内的地表物高精度三维坐标,利用该坐标数据对电力线进行快速准确地矢量化,并计算电力线与地表物的间距,从而实现对电力线安全运行的检测,本文介绍了基于LIDAR点云数据自动提取电力线的算法。

1 基于LiDAR点云的电力线安全要素提取和分析为了进行电网安全计算和分析,必须要解决电力线安全计算所需要的电力线和植被等安全要素的提取和分析,其中,电力线可通过提取拟合得到,植被则采用滤波分析计算。

由于机载激光雷达测量技术测量的媒介是激光脉冲,其具有一定的发散性,故测量过程中其测量的地物标志往往与实际位置存有偏差,造成所获取的电力线点云并不是在一条线上,而是呈弯曲点线状(如图1),给电力线提取带来困难。

为了从非规则、非线性的点云束中获得电力线几何参数,需要对电力线进行提取和拟合。

基于LiD AR点云数据提取电力线包括以下步骤:(1)电力线点云数据分类提取电力线的第一个步骤首先是将电力线点云数据从所有点云中分类出来。

由于点云数据除了三位坐标值外(有的附带点云强度信息),没有其他属性值。

首先需要将电力线点云、铁塔点云及地表物点云与地面点云分开,通常可采用基于高程投影分割方法对电力线点云数据进行分类。

(2)电力线初步提取(提取大致走向和重要节点)电力线点云数据提取后,根据其点云数据对电力线路的走向进行粗提取。

LiDAR技术在电力巡线中的应用

LiDAR技术在电力巡线中的应用发表时间：2015-01-04T10:15:17.183Z 来源：《工程管理前沿》2014年第12期供稿作者：赵春晖[导读] 通过分析设计数据与运行工况，查找过热器管子腐蚀速率过快的原因。

赵春晖云南省电力设计院 65000摘要：从LiDAR电力线扫描数据入手，提出了一整套数据获取、处理、拟合等技术流程，基于最小二乘法，拟合出电力线的完整的结构及走向，精度满足要求。

数据处理，首先，通过TIN滤波算法，提取出地面点与非地面点；其次，利用高程纹理分类算法，区分出植被、建筑、电力线、电塔等地物；再次，采用数学形态学的方法，提取出电塔的真实形状。

通过对机载LiDAR点云数据电力线提取和拟合试验表明，最小二乘法的三维点云数据拟合，可用于地形起伏不大的区域的电力巡线。

关键词：LiDAR；电力线；数学形态学；最小二乘法中图分类号：P2361.引言LiDAR（light detection and ranging）是激光扫描测距技术的简称，集成全球卫星定位系统GPS（Global Position System）和惯性测量单元IMU（Inertial Measurement Unit）,它是一种快速直接获取地形表面模型DEM（Digital Elevation Model）的新兴技术[1]，不同于微波及传统的传感器获得的数据，LiDAR传感器采用红外和近红外波长，直接获取地物特征点在水平及垂直方向上的信息[2-3]。

LiDAR系统是一个主动式传感系统，通过自身发射激光来照射地面和地面上的目标，不依赖光照，能够全天候获得地面三维数据。

目前已广泛应用于林业监测、城市建模、公路选线及电力选线等领域[4]。

电网是一个跨区域大工程，从电网的规划、勘测、设计、施工、运营、管理等，都对区域中的空间信息有着强烈的要求；输电线路是电网的最重要部分，而线路布设的地形、地貌、地物都对线路的建设和安全运行产生重大的影响[5]。

机载激光雷达技术在电力选线工程中的应用-长江科学院院报

㊀㊀文章编号：１００１－５４８５（２０１０）０１－００２６－０３
机载激光雷达技术在电力选线工程中的应用
，２张晓东１，窦延娟２，刘㊀平２，张㊀煜３
（１．国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室，杭州㊀３１００１２；２．武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉㊀４３００７９；３．长江科学院空间信息技术应用研究所，武汉㊀４３００１０）摘要：介绍了机载激光雷达技术及传统电力选线的方法，阐述了机载激光雷达技术在电力选线工程中的具体应用优势，主要体现在线路及立杆点的优化设计、需要砍伐树木的面积估算、房屋拆迁数量估算、树木及房屋高度测量、实时断面量测等方面。介绍了机载激光雷达技术在安徽省电力线路设计项目中的应用，相关的数据处理，以及基于ＡｒｃＧＩＳ用ＶＢ语言开发的真三维电力选线测图系统。野外测量表明，应用该系统选线能够满足电力选线的精度要求。最后客观总结了该技术的优缺点，同时指出该技术在未来具有的应用前景。关㊀键㊀词：机载激光雷达；ＤＥＭ；ＤＯＭ；电力选线中图分类号：Ｐ４０７．８㊀㊀㊀文献标识码：Ａ
接采取将视野范围内植被砍伐掉再进行测量的手段，造成许多不必要的植被砍伐，破坏了周围环境。航空摄影测量技术虽然可实现三维图的重建，但是无法穿透植被获取植被下的地形信息。
３㊀在电力选线工程中的应用
３．１㊀技术应用优势激光雷达可穿透植被，快速获取地表的三维信息，在电力选线工程中有着越来越广泛的应用趋势。通过对机载激光雷达数据及其同时拍摄的影像数据进行一系列处理，可以得到高精度的ＤＥＭ、ＤＳＭ、ＤＯＭ，等高线以及植被分类图等丰富的地表信息，结合ＤＳＭ和ＤＯＭ可得到真实的三维场景图，参考三维场景图进行电力选线，可从不同视角观看线路周围的地物、地貌信息，使设计人员在室内即可高效

激光LiDAR点云在电力巡线中的应用

激光LiDAR点云在电力巡线中的应用发表时间：2020-12-21T14:50:44.050Z 来源：《科学与技术》2020年8月22期作者：杨钦、梁颖勇、欧发斌、覃周培、黄江琨、朱开放[导读] 本文简要介绍激光雷达技术在电力巡线过程中的应用，杨钦、梁颖勇、欧发斌、覃周培、黄江琨、朱开放（广西电网有限责任公司崇左供电局，广西崇左，532200）摘要：本文简要介绍激光雷达技术在电力巡线过程中的应用，探讨了巡线应用中点云数据处理的技术，就Li DAR 点云数据的分类以及注意问题做简要说明。

关键词：电力巡线；激光雷达；点云分类0引言随着国民经济的高速发展，对高电压、大功率、长距离输电需求的提高，线路走廊穿越的地理环境越来越复杂，对其运行维护日趋困难。

目前 500KV 输电线路是我国输电主网架。

500KV 输电线路覆盖区域广，沿线地形复杂多样，当线路穿越植被覆盖的山区时，对于植被茂密的地区无法测量，或直接采取将视野范围内植被砍伐掉再进行测量的手段，造成许多不必要的植被砍伐，破坏了周围环境。

激光雷达以无人机、直升机等为平台，高频率激光脉冲具有一定穿透性，能够穿透茂密植被冠层，获取林下地形信息，非常适于狭长区域、植被覆盖、地形复杂区域的三维信息获取，这为数字电网建设和线路安全巡检等提供了强有力的技术支撑，其应用可覆盖前期的电网线路规划、勘测、设计施工，乃至后期的数字化管理、安全运营和维护等。

本文重点介绍激光点云分类处理的基本内容，按照不同地表物体的反射特性、形状特征等，将表达不同地类地物的点云进行区分。

1 激光雷达系统以及获取数据的一般流程三维激光雷达系统是目前唯一可以同时准确恢复线路三维走廊地形、地貌、地物、线路杆塔位置形状、线路弧垂的快速测绘手段。

通过对获取的 GPS/IMU数据、激光雷达数据及其同时拍摄的影像数据进行一系列处理，可以得到数字高程模型（DEM）、数字地面模型（DSM）、数字正摄影像（DOM）以及植被分类图等丰富的地表信息，根据具体情况具体应用。

机载LiDAR技术在四川盆地物探中的适应性分析

机载LiDAR技术在四川盆地物探中的适应性分析
张强;黄鑫;马浩珲;陈宇;于冰
【期刊名称】《物探装备》
【年(卷),期】2024(34)3
【摘要】本文简要介绍了机载激光雷达(LiDAR)技术特点及点云滤波分类方法,结合川渝探区机载激光雷达和物探测量生产项目,重点对几种典型点云滤波算法及其构建的DEM进行了精度验证和适应性分析。

研究表明:机载激光雷达DEM整体能够满足石油物探相关精度要求;在地形平缓、植被稀疏区,高程精度较高、质量可靠;在地形复杂、植被茂密区,高程精度相对较差、较难满足更高要求。

同时,本文还探讨了困难区如何提高资料品质、成果精度。

【总页数】6页(P190-194)
【作者】张强;黄鑫;马浩珲;陈宇;于冰
【作者单位】中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司西南物探分公司;西南石油大学土木工程与测绘学院
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.倾斜摄影及机载LiDar测量技术在城市1:500地形图测量中的应用分析
2.机载LiDAR技术在第三次全国国土调查中的应用及精度分析
3.机载LiDAR技术在山区河道测绘中的应用分析
4.机载LiDAR在山区水库划界应用中的关键技术分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

段。笔者在某市电力选线项目中利用机载激光雷达技术，获得高精度点云，根据点云建立三维模型，并通过大量外业采集数据进行精度检核，最后将生成产品导入电力选线软件中，实现了在室内完成电力选线工作。实验表
明，在电力选线项目中，利用机裁激光雷达技术提高了作业效率，具有广阔的应用前景。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬｉＤＡＲ；ｒｏｕｔｅｃｈｏｉｃｅｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒ；ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ＨＡＮＬｉ，ＹＵＤａｉ — ｊｕｎ，ＨＥＹａｎ—ｌｏｎｇ。（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａＣｈＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆＣｈｅｎｇｄｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６６，Ｃｈｉｎａ；２．ＭｉａｎｙａｎｇＴｉａｎｙａｎＬａｓｅｒＣｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｎｙａａｎｇ６２１０００，Ｃｈｉｎａ）
关键词：机载激光雷达；电力选线；精度评价中图分类号：Ｐ２２５．１文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２— ５８６７（２０１４）０４— ００８６— ０３
ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＬｉＤＡＲｏｆＲｏｕｔｅＣｈｏｉｃｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＰｒｏｇｒａｍｉｎａＣｅｒｔａｉｎＡｒｅａｏｆＳｉｃｈｕａｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＬｉＤＡＲｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｎｓｆｏｒｏｂｔａｉｎｉｎｇｈｉｇｈｓｐａｃｅ～ｔｉｍｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅａｒｔｈｓｐａｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ＡｕｔｈｏｒｕｓｅｄＬｉＤＡＲｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｔｏｏｂｔａｉｎｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ，ｗｈｉｃｈｂａｓｅｄｏｎｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｔｏｓｅｔｕｐ３Ｄｍｏｄｅｌ，ｃｈｅｃｋｅｄｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｔｈｒｏｕｇｈａｌｏｔｏｆｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｉｆｅｌｄ，ｐｕｔｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎｔｏｔｈｅｐｏｗｅｒｌｉｎｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｃｏｎ・ｒｐｌｅｔｅｄｒｏｕｔｅｃｈｏｉｃｅｏｆｅｌｅｃｔｉｒｃｐｏｗｅｒｉｎｄｏｏｒｉｎａｃｅｒｔａｉｎａｒｅａｏｆＳｉｃｈｕａｎ．ＥｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｕｓｉｎｇＬｉＤＡＲｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｅｉｃｆｉｅｎｃｙｇｒｅａｔｌｙａｎｄｈａｓｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｉｎｒｏｕｔｅｃｈｏｉｃｅｏｆｅｌｅｃｔｉｃｒｐｏｗｅｒ．
韩立，余代俊，何延龙
（１．成都理工大学地球科学学院，四川成都６１００６６；２．绵阳天眼激光科技有限公司，四川绵阳６２１０００）
摘
要：机载激光雷达（ＬｉＤＡＲ）技术的快速发展为获取高时空分辨率的地球空间信息提供了一种全新的技术手
第３７卷第４期
２０１４年４月
测绘与空间地理信息
ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬｌＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．４
Ａｐｒ．，２０１４
ＬｉＤＡＲ在四川某地电来自选线项目中的应用