基于机载激光雷达技术的电力线路测量研究

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1、基于机载激光雷达技术的电力线路测量研究摘要：该文以电力线路工程测量为研宄对象，以LIDAR为电力线路测量的工具，首先探讨了UDAR的技术特点，进而分析了LIDAR技术应用的方向，并结合具体实例，证明了LIDAR技术进行电力线路的勘测设计技术上是可行的，精度是可以满足设计要求的，可方便地进行电力线路工程优化选线，效率更高，操作更简便。关键词：LIDAR电力线路测量精度中图分类号：P237文献标识码：A文章编号：1672-3791(2015)03(c)-0035-021LIDAR技术简介LIDAR(LightDetectionandRanging)技术是集激光测距(LR

2、S,LaserRangingSystem)＞数字航空摄影、差分GPS、惯性导航系统(INS)等多种测量技术的新型测量系统。LIDAR技术可获取各种地表数据。它发射的激光能穿透地面的植被，在剔除地面植被及地物的数据后，就可以生成地表的数字高程模型(DEM)数据。利用DEM数据及通过差分GPS和INS得到的航空数码影像的外方位元素，对航空数码影像进行正射纠正，可以生成正射影像图。还可以对地面的地物、道路、植被等信息进行分类提取。UDAR技术测量只需要做少量的地面控制点和少量的外业调绘工作。LIDAR技术不需要做航测外控点测量，只需在利用LIDAR技术进行测量时，在地面做

3、少量的基站。LIDAR技术能获取地物、植被的数据，还可以直接提取所需要的交叉跨越（道路、河流、电力线、通信线等）、房屋、独立地物等信息。1LIDAR技术的特点（1）主动式遥感系统：它由机载激光扫描仪发射激光，接收地面反射回来的激光。激光脉冲信号能部分穿透植被，可以同时获取地面和地物数据。（2）高效率：LIDAR技术采集高程点的密度大，能够迅速采集大量的高程数据。UDAR数据后处理工作可以自动或半自动将LIDAR点云数据转换为GIS数据。（3）高精度：激光脉冲不易受阴影、太阳光角度的影响，高程精度不受航高的限制，它的平面精度可以达到亚米级，高程精度可以达到10cm左右

4、。（4）采集的信息丰富：UDAR技术可以获得地面和地物三维坐标，通过滤波处理，可以得到我们想要的地面、地物、植被的数据。1LIDAR技术在电力线路工程中的应用3.1传统测量技术应用在传统电力线路工程勘测设计中，多采取工程测量和航空摄影测量的方法进行。工程测量方法测量的地面信息精度高，但外业工作量大，测量的工期长，而且不利于勘测设计的一体化与优化设计。而利用传统航空摄影测量进行电力线路勘测设计，不仅需要进行大量的GPS外控点测量，还需要进行大量的野外调绘工作，航测的内业时间长，勘测设计的成本很高，工期偏长。而且传统的航空摄影测量在测量植被厚的隐秘地区时，测量的高程精度

5、很低，影响电气专业人员准确排杆；传统的航空摄影测量方法也不能生成准确的塔基断面图。所以采用传统测量技术进行电力线路工程勘测设计，获得的勘测成品精度较低，内、外业工作量大，勘测设计工期长，不利于勘测设计优化，不利于降低工程投资。3.2LIDAR技术应用利用UDAR技术进行电力线路的勘测设计具有很大的优越性。LIDAR技术只要做少量的GPS控制点和少量的调绘工作，缩短了勘测设计的工期，减少了勘测设计的成本。LIDAR技术的激光能穿透植被，得到地面的数据，这样就能进行隐秘地带的测量。对LIDAR数据进行处理后，可生成正射影像图，进而生成带电力线路路径的三维数字地面模型图，

6、可以方便地在上面进行线路路径选择。确定了线路路径后，可以生成线路平断面图，再生成塔基断面图，便可进行一次性勘测设计，能让勘测设计一体化，大大地缩短了勘测设计的周期，减少了勘测设计成本，并且能进行优化设计，节省工程投资。(1)LIDAR技术外业航飞。首先做基站点，基站点要分布合理，保证航飞时飞机的30km内至少有一个基站。基站需要选在开阔、交通便利的地方，没有树木、房屋等挡住卫星信号，周围无电子干扰源，不能有大片水面或其他反射面。基站最好事先进行高程、坐标的联系测量，便于以后进行坐标转换。在进行外业测量的时候，应注意航带是要有一定的重叠度，要注意LIDAR系统的以下参

7、数的选用：如激光波长、最大重复脉冲频率、脉冲回波记录模式、功率、光斑尺寸、扫描角、扫描模式等。(2)LIDAR数据内业处理。先进行异常点的剔除，在UDAR数据中有些数据明显不合理，要将它剔除，例如经过多重反射回来的数据、空中飞行物反射的数据等。再进行坐标转换，GPS接收、解算的均是WGS84坐标，而我们常用的一般为1954北京坐标，要将WGS84坐标转换成1954北京坐标，一般要联测3个以上的54坐标控制点，进行七参数坐标转换。高程系统一般与平面坐标同时处理，将大地高转换成正高。再进行航带合并，进行航飞时经常有多条航带，这些航带必须有（10%〜20%）的重叠度，