方向预测规则化的机载激光雷达建筑物正交轮廓线提取

在论述激光雷达技术原理的基础上,针对激光雷达点云数据高密度高精度测量的特点,根据电力巡线的测量技术需求,利用直升机作为空中搭载平台,同时结合gis与三维仿真技术,设计了一条适应于宁波市宁海地区的500kv超高压送电线路安全巡线的合理方案,并进行了工程实践应用,获取了电力走廊dem和dom,快速搭建三维电力巡线与资产管理平台,取得了理想的效果。

本研究针对现有传统电力巡线进行电力线安全检测工作存在操作复杂、作业强度大的问题而开展。面对航空遥感影像资料实时获取能力差以及有人机载雷达成本高的问题，借鉴国内外无人机实用经验的基础上，本文提出了将无人机与三维激光雷达结合使用的技术方案。经过诸多点云分类以及曲线拟合方法的研究，最终确定在生产单位更为便捷高效的处理流程——将经过预处理的激光点云数据首先采用渐进分类法实现电力线鉴别，然后采用聚类采样法对电力线快速拟合，实现电力线的自动提取。

针对地面激光点云包含大量冗余数据、特征信息不明显等缺点,提出了一种自动提取建筑物点云轮廓线的方法。首先基于主成分分析和熵函数计算每个点的最佳邻域,再根据几何位置关系,滤除散乱点和平面中的点,保留轮廓线点云。针对不同地面激光点云数据,无需反复调整阈值。实验证明,该方法提取的建筑物点云轮廓线清晰完整,与现有方法提取的结果相比正确率有一定的提高,且冗余点云几乎全部被滤除,自动化程度高,具有良好的适用性。

机载lidar点云数据分布呈现离散化,扫描的目标点云没有明确的轮廓,而建筑物形状呈现复杂化和多样化,这给提取机载lidar数据中建筑物轮廓线带来了困难。alphashapes算法的优点在于无需知道点云中各点处的法向量及其他先验知识就能进行处理,避免了插值算法带来的误差影响,对于少量点云缺失及数据冗余的情况,算法仍具有良好的稳定性和适应性。alphashapes方法可以得到较为精细的建筑物边缘,且该算法适用于各种多边形建筑物轮廓线的提取。

本文采用dgps和ppp两种方法分别对不同区域三个架次的轨迹进行解算并对比分析轨迹差异,结果显示两种方法解算的轨迹存在系统偏差:平面(ne)方向小于10cm,高程(h)方向ppp解算结果要大于dgps结果,差值约15~40cm。

介绍机载激光雷达的基本原理、系统特点及应用领域,并成功应用于长阳土家族自治县城镇土地调查中。实践表明,lidar能够显著提高土地调查的效率,值得推广。

提出了针对机载激光雷达点云的建筑物三维模型提取方法。首先通过滤波从点云中提取数字地形模型(dtm),再从数字表面模型(dsm)中剔除dtm影响,得到正规化数字表面模型(ndsm);然后通过高程滤波和双边滤波从ndsm中得到建筑物区域;在建筑物几何形状约定下,将建筑物分"层"处理,通过边缘探测与规格化算法得到每"层"建筑物的边缘;边缘点坐标构成了建筑物三维模型的基础。该方法借助数学形态学易于计算机处理的优点,能较为快速、准确地提取建筑物三维模型,适合大规模、快速、对精度要求不高的lidar数据提取。最后通过数据验证了该方法的可行性及有效性。

对于同一项任务,利用机载lidar技术来完成比用传统技术手段完成更方便、更容易、更省时省力、更容易实现自动化,本文以笔者参与的某输电线路设计工程为项目背景,以lidar技术在工程中的应用为研究对象,研究探讨了lidar在输电线路优化中的应用模式,分析了数据获取和数据处理的流程,结合自己的实践经验,给出了三点结论,全文是笔者工程实践基础上的理论升华,相信对同行能有所裨益。

该文以电力线路工程测量为研究对象,以lidar为电力线路测量的工具,首先探讨了lidar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。

概述了机载激光雷达系统的组成结构及其工作原理,在此基础上详细描述了机载激光雷达技术的特点和数据成果。结合我国电力建设发展现状详细介绍了激光雷达技术在电力线路设计中的应用优势,以中国涡轮研究院输变电工程线路设计项目的未来介绍了该技术在实际工程项目中的应用及带来的效益,最后客观分析该技术,并对该技术在电力线路设计中的应用进行了展望。

通过无人机电力线巡检试验,提出应用gps、glonass和bds多源融合的ppp技术并验证其生成的pos数据和三维点云数据应用于高压电力线巡检的可行性。采用不同策略的pos数据融合与解算,分析了基站差分pos数据与单gps系统下的pos数据、gps、glonass和bds多系统融合下的pos数据精度；分别用不同策略的pos数据生成三维点云,并统计分析与基站差分点云数据的偏差距离和分布情况。研究发现:单gps所生成的点云数据,距离偏差较大在20～40cm左右,且分布不均匀,偏差距离波动较大,不能满足电力线精细巡检的要求；多源融合的ppp技术所生成的点云数据,与基站差分下的点云数据距离偏差在x方向10cm,y方向6cm,z方向为4cm,点云数据分布均匀,稳定,基本满足电力线巡检要求,且点云数据也可用于电力线的精细巡检。

机载激光雷达技术就是一种综合了全球定位技术、惯性测量技术以及激光扫描技术以及高精度控制技术手段的技术集合,通过主动发射激光的方式获得目标的三维信息.此种技术是近年来摄影以及遥感领域中具有革命性代表的技术手段,也是现阶段最为先进的一种三维航空遥感技术手段.在电力线路设计中应用机载激光雷达技术具有无可比拟的优势,可以在根本上提升施工质量.对此,本文主要对机载激光雷达技术在电力线路上设计中的应用进行了简单的探究.

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。

一、引言近年来,我国掀起了铁路建设高潮,建成了一批时速250和350km/h的高速铁路。在今后的一段时间里,铁路建设任务将十分繁重。铁路工程勘测是勘察设计流程的首要工序。目前,铁路勘测主要采用航空摄影测量方法测绘1∶2000地形图,采用gps技术、全站仪及水准测量方法进行线路测量。该方法存在的主要问题是工作效率较低,在险、难勘测工程环境下采用gps和全站仪进行线路测量给

随着我国全面改革的深化发展,电力领域的改革也有了进一步深化。在电网的建设过程中,对电力线路的勘测就显得比较重要。机载激光雷达技术的应用就能对电力线路的勘测起到积极作用。本文主要就机载激光雷达技术的内涵以及技术应用的优势加以分析,然后对电力线路勘测当中机载激光雷达技术具体的应用进行详细探究。

机载激光雷达技术是目前较为成熟的新型测量技术,与传统的测量技术相比,机载激光雷达测量技术具有以下特点:首先,测量数据精度高、速度快、内业数据自动化处理程度高、作业成本相对较低;另外,机载激光具有较强的穿透能力,对于地表植被稀疏的地形,其所获数据的高程精度很高.正是由于以上特点,它在山区输电线路工程中被广泛的应用.本文概述了机载激光雷达技术原理,同时对其在输电线路工程中的应用进行研究.

本文介绍了机载激光雷达的工作原理和系统构成,并论述了电力线路工程设计的特点及发展趋势,在此基础上介绍了机载激光雷达技术在国内电力线路勘测设计中的成功应用,实践表明,机载激光雷达技术是目前最先进的电力线路勘测测量方法。

机载激光扫描系统是集成了gps、惯性导航系统(ins)和扫描激光测距系统并利用飞机作为运行平台,来获取地面的三维位置,进而快速生成数字表面模型(dsm).随着机载扫描激光测距系统的不断完善和发展,获取城市dsm数据也变得越来越快速,而且方便和经济可靠,地面激光点的密度也大大提高.目前国外激光扫描系统的激光点密度一般都达到了1～20点/m2,因此利用机载激光扫描系统获取的城市dsm提取建筑物也渐渐受到重视.利用激光扫描数据提取建筑物可以分为两大类,第一类是单纯以获取的机载激光测距数据来提取建筑物,第二类是融合激光测距数据和其他相关信息的建筑物提取,如融合航空影像、融合ikonos高分辨率卫星影像来提取建筑物.本文对国际上利用机载激光扫描测距数据进行建筑物提取的最新研究进展进行了一些分析,同时也给出了应用我国研制的机载激光扫描数据提取建筑物的试验研究和初步结果.

从机载激光雷达系统的组成、工作原理两方面,详细介绍了机载激光雷达技术,对机载激光雷达技术在电力优化选线和电力巡线中的应用进行了探讨,并对机载激光雷达技术在电力行业的应用前景进行了简单介绍。

文章简要分析了机载激光雷达技术的特点和优势,并对其应用在水利工程项目中的具体路径展开讨论。

激光雷达是一种微波遥感技术,是国外近20#年来重点研究的领域之一,其全天候、全天时及高穿透性是可见光遥感方式不可替代和不具备的优势,因此激光雷达传感器技术和数据处理理论及算法方面国内外学者十几年来进行了不懈的研究.目前在国外激光扫描技术已经完全成熟,许多常规摄影测量任务基本上已经由这种新技术代替.与摄影测量的方法相比,激光扫描的手段无论从获取的数据的精度、可靠性、作业效率,还是成本、费用和作业周期等方面都比摄影测量的方法有很大的优势.

为了保障无人驾驶车的可靠性与安全性,首先根据多线激光雷达点云数据的特征结合区间共线点特征获取路沿点并利用改进的dpca算法对得到的路沿点进行聚类。其次,应用最小二乘法拟合出两侧路沿。最后,通过改进的dpca算法将路面上的障碍物点进行聚类并计算得到障碍物的信息。利用区间共线点特征提取路沿点不易受其他干扰点的影响,而改进的dpca算法则能够自动并准确地获取聚类中心,解决了dpca算法需要人工选取聚类中心的缺陷。实车实验证明该算法的实时性与准确性。