PPP技術(shù)與機(jī)載激光雷達(dá)在電力線巡檢中的應(yīng)用

機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)就是一種綜合了全球定位技術(shù)、慣性測(cè)量技術(shù)以及激光掃描技術(shù)以及高精度控制技術(shù)手段的技術(shù)集合,通過(guò)主動(dòng)發(fā)射激光的方式獲得目標(biāo)的三維信息.此種技術(shù)是近年來(lái)攝影以及遙感領(lǐng)域中具有革命性代表的技術(shù)手段,也是現(xiàn)階段最為先進(jìn)的一種三維航空遙感技術(shù)手段.在電力線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),可以在根本上提升施工質(zhì)量.對(duì)此,本文主要對(duì)機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在電力線路上設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探究.

隨著我國(guó)全面改革的深化發(fā)展,電力領(lǐng)域的改革也有了進(jìn)一步深化。在電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中,對(duì)電力線路的勘測(cè)就顯得比較重要。機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用就能對(duì)電力線路的勘測(cè)起到積極作用。本文主要就機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的內(nèi)涵以及技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)加以分析,然后對(duì)電力線路勘測(cè)當(dāng)中機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)具體的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探究。

介紹了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)及傳統(tǒng)電力選線的方法,闡述了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在電力選線工程中的具體應(yīng)用優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在線路及立桿點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、需要砍伐樹(shù)木的面積估算、房屋拆遷數(shù)量估算、樹(shù)木及房屋高度測(cè)量、實(shí)時(shí)斷面量測(cè)等方面。介紹了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在安徽省電力線路設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的應(yīng)用,相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,以及基于arcgis用vb語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的真三維電力選線測(cè)圖系統(tǒng)。野外測(cè)量表明,應(yīng)用該系統(tǒng)選線能夠滿足電力選線的精度要求。最后客觀總結(jié)了該技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)指出該技術(shù)在未來(lái)具有的應(yīng)用前景。

對(duì)于同一項(xiàng)任務(wù),利用機(jī)載lidar技術(shù)來(lái)完成比用傳統(tǒng)技術(shù)手段完成更方便、更容易、更省時(shí)省力、更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,本文以筆者參與的某輸電線路設(shè)計(jì)工程為項(xiàng)目背景,以lidar技術(shù)在工程中的應(yīng)用為研究對(duì)象,研究探討了lidar在輸電線路優(yōu)化中的應(yīng)用模式,分析了數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)處理的流程,結(jié)合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),給出了三點(diǎn)結(jié)論,全文是筆者工程實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對(duì)同行能有所裨益。

該文以電力線路工程測(cè)量為研究對(duì)象,以lidar為電力線路測(cè)量的工具,首先探討了lidar的技術(shù)特點(diǎn),進(jìn)而分析了lidar技術(shù)應(yīng)用的方向,并結(jié)合具體實(shí)例,證明了lidar技術(shù)進(jìn)行電力線路的勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)上是可行的,精度是可以滿足設(shè)計(jì)要求的,可方便地進(jìn)行電力線路工程優(yōu)化選線,效率更高,操作更簡(jiǎn)便。

本研究針對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)電力巡線進(jìn)行電力線安全檢測(cè)工作存在操作復(fù)雜、作業(yè)強(qiáng)度大的問(wèn)題而開(kāi)展。面對(duì)航空遙感影像資料實(shí)時(shí)獲取能力差以及有人機(jī)載雷達(dá)成本高的問(wèn)題，借鑒國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)實(shí)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文提出了將無(wú)人機(jī)與三維激光雷達(dá)結(jié)合使用的技術(shù)方案。經(jīng)過(guò)諸多點(diǎn)云分類(lèi)以及曲線擬合方法的研究，最終確定在生產(chǎn)單位更為便捷高效的處理流程——將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)首先采用漸進(jìn)分類(lèi)法實(shí)現(xiàn)電力線鑒別，然后采用聚類(lèi)采樣法對(duì)電力線快速擬合，實(shí)現(xiàn)電力線的自動(dòng)提取。

在論述激光雷達(dá)技術(shù)原理的基礎(chǔ)上,針對(duì)激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)高密度高精度測(cè)量的特點(diǎn),根據(jù)電力巡線的測(cè)量技術(shù)需求,利用直升機(jī)作為空中搭載平臺(tái),同時(shí)結(jié)合gis與三維仿真技術(shù),設(shè)計(jì)了一條適應(yīng)于寧波市寧海地區(qū)的500kv超高壓送電線路安全巡線的合理方案,并進(jìn)行了工程實(shí)踐應(yīng)用,獲取了電力走廊dem和dom,快速搭建三維電力巡線與資產(chǎn)管理平臺(tái),取得了理想的效果。

介紹機(jī)載激光雷達(dá)的基本原理、系統(tǒng)特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域,并成功應(yīng)用于長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣城鎮(zhèn)土地調(diào)查中。實(shí)踐表明,lidar能夠顯著提高土地調(diào)查的效率,值得推廣。

機(jī)載lidar測(cè)量技術(shù)將是未來(lái)測(cè)量發(fā)展方向之一，具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，完全能滿足輸電線路、鐵路、公路勘察設(shè)計(jì)的精度要求，也能有效提高勘察設(shè)計(jì)的效率。但其也有一定的局限性：與硬件的發(fā)展相比，激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的后期處理軟件發(fā)展相對(duì)滯后，數(shù)量較少，且算法還很不成熟，數(shù)據(jù)處理還需要大量人工干預(yù)。鑒于此，對(duì)機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)及其在電力工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討，僅供參考。

隨著近些年來(lái)我國(guó)科技的快速發(fā)展,遙感領(lǐng)域也取得革命性成就,其中最為突出的當(dāng)屬機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù),并列入當(dāng)前最為先進(jìn)的三維遙感技術(shù)之列,本文將機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)作為根本切入點(diǎn)對(duì)其組成和原理進(jìn)行分析。近幾年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,越來(lái)越高的用電需求對(duì)國(guó)家電網(wǎng)帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn),如何保證電網(wǎng)運(yùn)輸穩(wěn)定以及電力運(yùn)輸安全也就成了重中之重。

機(jī)載lidar集gps、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以及激光技術(shù)于一身,能夠快速、精確地獲取所需目標(biāo)的海量三維空間數(shù)據(jù)。lidar技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域是居全球?qū)Ш郊夹g(shù)之后的又一項(xiàng)技術(shù)革新。目前,機(jī)載lidar技術(shù)已廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè),電力行業(yè)是其應(yīng)用發(fā)展的重要領(lǐng)域之一。就機(jī)載lidar技術(shù)在電力選址(線)、電力巡線方面的研究與應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)分析及總結(jié),對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。lidar技術(shù)作為遙感測(cè)量技術(shù)最新的研究熱點(diǎn),未來(lái)在電力工程方面具有很大的發(fā)展空間。

文章介紹了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù),包括機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)組成、原理以及機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)等,隨后論述了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用,最后展望了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在我國(guó)電力行業(yè)中的應(yīng)用前景。

從機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)的組成、工作原理兩方面,詳細(xì)介紹了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù),對(duì)機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在電力優(yōu)化選線和電力巡線中的應(yīng)用進(jìn)行了探討,并對(duì)機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用前景進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。

機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)是目前較為成熟的新型測(cè)量技術(shù),與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比,機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)具有以下特點(diǎn):首先,測(cè)量數(shù)據(jù)精度高、速度快、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理程度高、作業(yè)成本相對(duì)較低;另外,機(jī)載激光具有較強(qiáng)的穿透能力,對(duì)于地表植被稀疏的地形,其所獲數(shù)據(jù)的高程精度很高.正是由于以上特點(diǎn),它在山區(qū)輸電線路工程中被廣泛的應(yīng)用.本文概述了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)原理,同時(shí)對(duì)其在輸電線路工程中的應(yīng)用進(jìn)行研究.

本文采用dgps和ppp兩種方法分別對(duì)不同區(qū)域三個(gè)架次的軌跡進(jìn)行解算并對(duì)比分析軌跡差異,結(jié)果顯示兩種方法解算的軌跡存在系統(tǒng)偏差:平面(ne)方向小于10cm,高程(h)方向ppp解算結(jié)果要大于dgps結(jié)果,差值約15~40cm。

文章簡(jiǎn)要分析了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),并對(duì)其應(yīng)用在水利工程項(xiàng)目中的具體路徑展開(kāi)討論。

現(xiàn)階段采取傳統(tǒng)的航空攝影測(cè)量方式的超高壓電力線路測(cè)量,仍存在無(wú)法穿透植被覆蓋地區(qū)直接獲得地面高程,也不能準(zhǔn)確測(cè)量植被高度的問(wèn)題。激光雷達(dá)是20世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。由于激光雷達(dá)能夠穿透植被覆蓋層,而且有的激光系統(tǒng)集成gps、imu等設(shè)備,可以快速獲取地形、地貌數(shù)據(jù),獲取植被高度數(shù)據(jù),是工程測(cè)繪的全新手段。中南電力設(shè)計(jì)院于2006年5月在羅平至百色二回500kv緊湊型輸電線路勘測(cè)設(shè)計(jì)工程中,運(yùn)用激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)驗(yàn),并且同常規(guī)勘測(cè)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行比較,實(shí)踐結(jié)果表明激光雷達(dá)系統(tǒng)的精度基本能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求,取得了較好的效果。

在現(xiàn)如今的測(cè)繪工程中可以看出，采用激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)是一種相對(duì)比較常見(jiàn)的現(xiàn)象。在經(jīng)濟(jì)和科技不斷發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展水平不斷提升，激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用為其提供了動(dòng)力。在測(cè)繪工程中應(yīng)用這種技術(shù)不僅可以高效地提升測(cè)繪工作的效率，還可以打破傳統(tǒng)測(cè)繪方式的局限性。本文中，筆者主要對(duì)激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)在工程中的應(yīng)用情況進(jìn)行深入探討，僅供參考。

本文基于筆者參與的某電力線路工程測(cè)量經(jīng)驗(yàn),以lidar技術(shù)在該工程測(cè)量中的應(yīng)用為研究對(duì)象,分析了機(jī)載激光雷達(dá)線路工程測(cè)量的模式,結(jié)合工程實(shí)例探討了具體的實(shí)施思路,詳細(xì)探討了數(shù)據(jù)處理的方式,相信對(duì)同行有所裨益。

一、引言近年來(lái),我國(guó)掀起了鐵路建設(shè)高潮,建成了一批時(shí)速250和350km/h的高速鐵路。在今后的一段時(shí)間里,鐵路建設(shè)任務(wù)將十分繁重。鐵路工程勘測(cè)是勘察設(shè)計(jì)流程的首要工序。目前,鐵路勘測(cè)主要采用航空攝影測(cè)量方法測(cè)繪1∶2000地形圖,采用gps技術(shù)、全站儀及水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行線路測(cè)量。該方法存在的主要問(wèn)題是工作效率較低,在險(xiǎn)、難勘測(cè)工程環(huán)境下采用gps和全站儀進(jìn)行線路測(cè)量給

隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展變化,數(shù)碼技術(shù)隨之得到廣泛的應(yīng)用,目前,一種數(shù)碼測(cè)繪技術(shù)正在被廣泛的運(yùn)用,即激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)。該技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得我國(guó)的建筑工程在工程測(cè)繪上有了很大的發(fā)展前景,使工程測(cè)繪的過(guò)程更加簡(jiǎn)便快捷,并提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對(duì)激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行分析,并對(duì)其在工程測(cè)繪中如何應(yīng)用加以探討,有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各行各業(yè)的科學(xué)技術(shù)水平也快速發(fā)展,伴隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在工作生活中的要求也越來(lái)越高。激光雷達(dá)可以通過(guò)激光波實(shí)現(xiàn)測(cè)量的目的,因此被運(yùn)用到測(cè)繪行業(yè)中來(lái),這種先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)的測(cè)繪模式,給測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)了改革?；诖?本文簡(jiǎn)要介紹了激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)及其在工程測(cè)繪中的應(yīng)用。