机载激光雷达技术在电力线路勘测中的应用

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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

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。

机载激光雷达技术在输电线路测量中的应用

机载激光雷达技术在输电线路测量中的应用

机载激光雷达技术在输电线路测量中的应用摘要:随着城市化进程的不断加快,电力系统也逐渐成为人们生活必可不少的一部分。

基于此,只有不断加强我国电网的建设力度,才能保证电力系统能够在各个领域得以发展和运行。

机载激光雷达测量技术的出现有效解决了目前电力系统所面临的问题,此项技术可以实现快速对线路走廊进行测量,并且运用高精度的三维测量技术,有效提高了测量三维空间信息以及三维线路走廊地形地貌的准确率。

本文将针对机载激光雷达技术在电力系统勘察中的应用展开研究。

关键词:电力系统;机载激光雷达技术;测量;应用随着人们生活水平的提高,对于电力的需求随之增高,只有不断加强电网的建设力度、对电网进行改造以及完善才能跟上时代的步伐。

目前,电网建设中最关键的内容便是架空输电线路的勘测设计。

机载激光雷达测量技术的出现有效提高了勘测结果,随着该技术的不断完善和发展,现如今已经被广泛应用到电力系统输电线的测量工作当中。

1、机载激光雷达(Li DAR)的特点1.1实现24小时全天候工作状态机载激光雷达主要采用激光器对所探测的目标进行激光脉冲的发射,在探测目标出现散射或反射现象后激光脉冲再回到激光器中。

最后通过返回的激光脉冲数据对探测目标进行研究。

机载激光雷达可以实现24小时全天候工作状态,激光雷达的工作内容主要是对光波进行主动探测,并且不会因为光照而影响工作效率,以此实现全天候工作状态。

1.2对非地面点以及地面点高效测量激光雷达技术可以穿透植物间的缝隙,对非地面点以及地面点进行高效测量,激光具有波长较短等特点,可以有效穿透植物以及叶冠间存在的缝隙,穿透植物后形成多次回波,进而使激光雷达获取更为丰富的数据信息。

传感官技术不断发展,机载激光雷达的全波型数字化仪器也逐渐得到完善,目前其获得的点云回波已经高达32次,使获得的单位结构信息更加丰富。

1.3穿透性强,信息精准度高激光雷达技术以其获取数据精度高、速度快等特点,受到人们的广泛应用,激光技术不但可以将细小的目标或物体全部探测,并且相对于传统的摄影测量技术,在获取数据上也较大程度上提高了速度,与此同时探测结果的精准度也相对较高,相比塔器的航测技术要更胜一筹。

无人机载激光雷达技术在电力线巡检中的应用

无人机载激光雷达技术在电力线巡检中的应用

无人机载激光雷达技术在电力线巡检中的应用摘要:近年来,电力行业加大信息化建设投入,随着智慧电力建设的推进,激光雷达搭载无人机巡检作业作为电网安全稳定运行的有力解决方案,为电力智能巡检领域迎来新机遇。

关键词:无人机、激光雷达、点云解算软件引言随着国民经济的迅速发展,电力工业也取得重大成就,逐步形成以大型发电厂和中心城市为核心,以不同电压等级的输电线路为骨架的各大区、省级和地区的电力系统,全国电网已经基本形成500千伏和330千伏的骨干网架。

我国重大输电通道工程建设也在持续推进,至2021年底,我国共建成投运33条特高压线路,总体电力工程投资10481亿元,为近十年最高水平。

2022年是推进“十四五”规划的重要年份,全国电力发展坚持稳中求进的总体原则,这对全国电力巡检工作进行也是一场考验。

图2012~2021年全国电力投资情况(单位:亿元)资料来源于国家能源电力局官网输电线路巡检是电网运营维护管理部门需要进行的一项重要工作,为了确保电力线路的运营安全,通常需要定期对线路进行巡检,以便及时发现和排除安全隐患。

随着高电压、大功率、长距离输电线路越来越多,线路走廊穿越的地理环境也越来越复杂,如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭,对其运行维护日趋困难。

依靠人工为主的巡检模式因巡视效果差、工作效率低等原因难以满足发展需要。

随着无人机技术日趋成熟,人工智能技术不断发展,电力行业已经开始使用无人机大面积巡查电力线路,无人机载激光雷达巡线技术便应运而生。

1外业部分1.1无人机载雷达组成及优势无人机载激光雷达技术融合了电力、导航、通信、航空、控制、图像处理等多个领域的高新技术。

1)惯性导航系统,可提供稳定、连续的三维高精度位置、速度、姿态信息;2)GNSS天线,提供厘米级高精度位置信息;3)激光扫描仪,快速获取目标地物的空间信息数据,实时生成真彩点云。

同时结合飞机的仿地、避障功能,整套系统不受地理障碍限制,大幅提升巡线效率。

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
Abstrac t : In these years,
430071 , China )
the survey ing of po w er line m a in ly adopts the a ir photogra mme try But there are som e
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首先来比较单点高程的精度情况。将工程测 量的结果 ( GPS 与全站仪测量成果, 将其结果作 为真实值 ) 同激光雷达数据 (单点 的高程根据 DEM 内插获得, 内插方式采用双线性内插 ) 相 比较 , 得到高程残差, 其中残差表示激光雷达数 据与工程测量结果的差值, 见表 1 。

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

激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用【摘要】本文介绍了激光雷达在电力线路工程勘测设计中的应用。

通过引言部分对激光雷达技术和电力线路工程勘测设计的重要性进行了介绍。

接着,分别探讨了激光雷达在电力线路规划、勘测、设计、施工和运维中的具体应用情况。

结论部分总结了激光雷达技术对电力线路工程效率和精度的提升,并指出未来激光雷达技术将在电力行业得到更广泛的应用。

通过本文的阐述,读者可以深入了解激光雷达技术在电力线路工程中的重要作用,促进电力行业的发展和进步。

【关键词】激光雷达技术、电力线路、勘测、设计、施工、运维、效率、精度、应用、未来1. 引言1.1 激光雷达技术简介激光雷达是一种通过发射激光束并利用反射回来的光信号来测量目标距离、速度和形状的高精度光学测距技术。

它利用光的属性来实现对目标的高精度测量,具有非接触、高精度、高速、长测距范围等优点。

激光雷达在工程领域有着广泛的应用,特别在电力线路工程勘测设计中扮演着重要角色。

激光雷达技术的发展使得电力线路工程的勘测设计变得更加高效和精确。

传统的勘测设计方法需要耗费大量人力物力,并且存在一定的误差。

而激光雷达可以通过快速、自动化地进行数据采集和处理,实现对电力线路的精确测量和建模。

激光雷达技术的应用不仅提高了电力线路工程的勘测设计效率,同时也提高了设计的准确性和可靠性。

激光雷达技术在电力线路工程勘测设计中的应用,对于提高工程质量、节约成本和缩短工期具有重要意义。

1.2 电力线路工程勘测设计的重要性电力线路工程勘测设计是电力行业中至关重要的一环。

准确的勘测设计可以确保电力线路的顺利建设和运营,避免因不当设计而导致的各种安全隐患和效率低下的问题。

电力线路工程勘测设计的重要性体现在其对电力系统运行的影响。

准确的勘测设计可以确保电力线路的合理布局和优化设计,提高电力系统的传输效率和稳定性。

合理的设计还能够降低电力线路的损耗,节约能源资源,为电力系统的高效运行提供有力支持。

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

机载激光雷达技术在电力线路设计中的应用作者:赵佰栋申学德潘庆明张晓雷樊星来源:《智富时代》2018年第06期【摘要】随着社会经济的发展与科技的进步,在地质勘测方面的技术水平在不断的提高,机载激光雷达技术作为测量的新型技术,其在实际的应用中具备多种优点,可以满足我国电力建设的发展需要。

我国的电力建设发展的深度和广度在不断的增加,机载激光雷达系统是电力建设中常常应用的电力技术系统。

本文对机载激光雷达系统的工作原理和组成结构进行了分析,并根据激光雷达系统的特点进行研究。

【关键词】机载激光雷达系统,电力线路设计,应用机载激光雷达的工作原理是通过主动向目标发射激光而快速获取三维信息的,它集中体现了激光测距技术和高精度的冬天载体测量技术以及高精度的动态GPS差分定位技术等,它是母线最为先进的三维航空遥控技术。

当前已经有许多个国家生产机载激光雷达设备,该技术的应用领域相当广阔。

机载激光雷达技术在电力线路的设计使用逐渐发展为增长的趋势,在多种地质测量和电路线路设计应用中发挥着自身独特的作用。

一、机载激光雷达系统的工作原理当前机载激光雷达系统的生产厂家有许多,不同厂家生产的系统拥有的结构也不相同,但其主要的构成结构主要是POS系统、激光扫描仪、控制单元组成,许多机载激光雷达系统将数码相机集成在一起,其功能广泛,在地质勘测以及电力线路设计方面的应用水平较高,符合多个雷达系统的工作原理。

POS系统主要由全球导航系统以及惯性测量单元组成,其中GPS连同地面基站的GPS接收机实时动态测量飞行平台的位置,通常会采用载波相位差分GPS的做法,来对单点定位技术的解算的GPS数据进行分解。

机载激光扫描仪通常会采用半导体二极管和半导体激光器的形式,其具有性能高且重复率高的功用。

使用后数据处理能够获得测区的正摄影像,能够达到激光的雷达点,云数据处理所提供的影像是其参考信息,其与激光点云数据具有相互补充的作用。

中心控制单位通常采用导航、定位管理系统同步的方式对相关数据进行保存,通过加速测量的形式记录角速度,并对GPS的位置进行测量,记录激光扫描仪和数码相机的数据。

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。

激光雷达在输电线路巡检中的关键技术及应用

激光雷达在输电线路巡检中的关键技术及应用发布时间:2021-10-11T05:28:59.332Z 来源:《工程建设标准化》2021年14期作者:贺珊颖[导读] 我国不断发展电力事业,电网建设得到迅速发展,贺珊颖天津市普迅电力信息技术有限公司天津市 300000摘要:我国不断发展电力事业,电网建设得到迅速发展,现已形成华北、东北、华中、华东、西北、南方六大区域电网,规模位居世界首位。

我国在“十三五”规划期间又对电力行业提出更高要求,指出要在2016-2020年间开始建设±1100kv高压输电线路,同时提升大电网调度运行能力,加强电网灾害预防,使电网安全运行技术达到世界前列。

如今电网结构日益复杂,线路长度不断增长,采用传统人工巡检不但耗时耗力,而且无法做到及时发现隐患、排除隐患。

机载激光雷达技术作为一种新型对地观测技术,能够快速进行探测,获取目标探测物的三维空间信息,并利用点云数据构建真三维模型,还原输电线路走廊地貌,弥补了人工巡检的不足,无疑成为输电线路巡检技术未来探索和发展的方向。

关键词:激光雷达;输电线路;点云分类;三维重建;关键应用引言随着电网规模的迅速扩大,对于经济发展较慢的山区,大规模的输电线路长期暴露于雨雪、寒流、高温高压等环境下,给输电线路造成了巨大损害,如金具锈蚀、导线断股、绝缘子闪络等。

为了保证输电线路的安全稳定运行,各电力巡检系统都需要对输电线路进行定期巡检。

传统输电线路的巡检主要依靠人工巡线,存在巡线周期长、效率低、成本高等缺点,已不能满足大规模电网的巡线需求,而恶劣的环境、艰苦的条件也给人工巡检带来了很大的限制。

直升机的出现虽然给输电线路巡检带来了极大的便利,但是直升机需要由专业的技术人员操作,一般电力巡检公司均没有直升机,可操作性不强,同时直升机巡检需要申请空域,手续繁多,会浪费大量时间。

因此,轻便的无人机给输电线路巡检带来了质的改变,其结合激光雷达对输电线路进行点云采集,解决了机载相机无法准确得到输电线路通道内地物至电力线距离的问题。

激光雷达在电力设备检测中的应用方案

激光雷达在电力设备检测中的应用方案激光雷达作为一种高精度、实时性强的传感器技术,近年来在各个领域得到了广泛应用。

在电力设备的检测中,激光雷达可以发挥重要作用,提高检测效率和准确度。

本文将对激光雷达在电力设备检测中的应用方案进行探讨。

首先,激光雷达在电力设备巡检中的应用方案是一种非接触式的检测方法。

传统的电力设备巡检通常需要人工进行,存在着工作负荷大、效率低下等问题。

而激光雷达可以通过激光光束扫描电力设备表面,获取设备的几何信息和表面状态。

这种非接触式的检测方法既能提高检测效率,又能减少人力成本和安全风险。

其次,激光雷达可以用于电力设备表面缺陷的检测。

电力设备在长期运行过程中,会受到各种因素的影响,如氧化、腐蚀等,导致设备表面出现缺陷。

激光雷达可以通过对设备表面进行扫描,识别出表面缺陷的位置和严重程度。

这种高精度的检测方法可以帮助电力公司及时发现设备问题,并采取相应的维修措施,保障电力系统的正常运行。

此外,激光雷达还可以用于电力设备的三维建模和测量。

激光雷达可以快速获取电力设备的几何信息,生成设备的三维模型。

这种三维模型可以帮助工程师更好地了解设备的结构和性能,提供参考数据进行设备设计和改造。

同时,激光雷达还可以测量设备的尺寸和形状,为后续的维修和更新提供准确的数据支持。

此外,激光雷达还可以应用于电力设备的局部放电检测。

局部放电是电力设备运行中常见的故障形式,会导致设备损坏甚至火灾。

传统的局放检测方法需要将设备进行拆卸,操作复杂且时间消耗大。

而激光雷达可以通过测量设备表面的电场强度,检测出局部放电现象的位置和强度。

这种非接触式的方法不仅提高了检测效率,还减少了对设备的损伤。

在实际应用中,激光雷达的使用需要结合其他技术和方法,形成完整的检测方案。

例如,可以结合图像识别技术对设备表面的缺陷进行分析和判断;可以结合数据分析和大数据技术对检测数据进行处理和优化。

综合运用多种技术和方法,可以实现更准确、高效的电力设备检测。

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发布时间:2021-04-12T11:59:23.420Z 来源:《中国电业》2020年36期作者:海热古丽•吐尔孙-无[导读] 我国电网现行高压电力线路结构复杂、规模庞大,线路通道环境十分复杂海热古丽•吐尔孙-无国网喀什供电公司新疆喀什市 844000摘要:我国电网现行高压电力线路结构复杂、规模庞大,线路通道环境十分复杂,异物缠挂、线路下方存在树木、违规施工、违章建筑等易导致线路安全距离不足而发生短路事故。

事故一旦发生,后果严重,巨大的电流可能造成人员严重伤害,故障造成线路设备损坏、跳闸停运、对电网运行造成冲击,同时,故障对城市区域供电造成影响,扰乱企业和居民的正常生产生活秩序,带来重大经济损失。

针对不同的电力设备维护,远程控制机器人在电缆管道内进行设备检查,对电力运输线的温度进行实时监控,保障电力设备的安全运行。

关键词:激光雷达;输电线路;点云分类;三维重建;关键应用引言在电力工程测绘项目中,各种智能化、高科技的测绘技术和仪器不断地被开发和应用到测绘过程,促进了电力工程测绘的创新发展。

其中,机载激光雷达技术以其数字化管理、精准化测绘以及立体化显示等优点,能够更好地适用于电力工程测绘特别是电网系统工程的管理项目,为电力工程的建设以及后续电网工程的长效运营提供重要的数据支撑,从而保障电力企业的可持续发展。

1机载激光雷达激光雷达技术是近十几年发展起来的一种新的空间信息采集技术,通过发射高频率激光脉冲,对目标地物进行扫描,获取海量点云数据。

这些数据不仅包含目标物体的三维信息,还包含几何结构、弱纹理和语义信息。

激光雷达系统在功能上整合了激光雷达技术、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS),通过搭载于不同的遥感平台,实现了高精度地形地貌数据的快速采集。

其拥有以下几个特点:①数据精度高,目前激光雷达可获得毫米甚至微米级别的探测。

②数据量大。

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1 激光雷达测量系统的工作原理和系统构成 1 . 1 激光雷达测量系统的工作原理
假设三维空间中一点 O s 的坐标( X s , Y s , Z s ) 已知, 求出该点到地面上某一待定 点 P ( X , Y , Z ) 的向量 S , 则 P 点的坐标就可 以通过 O s 的坐标加向量 S 得到。
参考文献 [1] Wahr J., Molenaar M. and Bryan F.
Time-variability of the Earth’s grav- ity field:Hydrological and oceanic ef- fects and their possible detectionusing GRACE[J].J.Geophys. Res., 1998, 103 (B12):30 205–30 230. [2] Jekeli,C. Alternative methods to smooth the Earth’s gravity field[M], Rep. 327,Dep. of Geod. Sci. and Surv., Ohio State Univ.,Columbus, 1981. [3] Cheng M., and Tapley B.D.Varia- tions in the Earth’s oblateness during the past 28 years[J].J.Geophys. Res., 2004,109:B09402. [4] Yun Fan and Huug van den Dool. Climate Prediction Center global monthly soil moisture data set at 0.5 deg resolution for 1948 to present[J]. J. Geophys. Res., 2004, 109:D10102 [5] FERLAND R. IGS Reference Frame Coordination and Working Group Activities[R].[S.L.]:IGS2000 Annual
动态差分 G P S : 机载激光雷达采用动态 差分 G P S 技术, 其 G P S 组件由两个地面基准 站和一个空中流动站组成, 作为空中流动站 的 G P S 与飞机上的 L I D A R 系统相连,两台基 准站 G P S 接收机则同步而连续的观测 G P S 卫星信号, 通过载波相位测量差分定位技术 后处理获取扫描装置投影中心的三维坐标。
惯性测量系统: 惯性测量系统是 L I D A R 的一个重要组成部分, 负责提供飞行器的 瞬时姿态参数, 包括俯仰角、侧滚角和航 偏角三个姿态角,每秒能测 50 至 2 0 0 次。该 系统不仅可以是飞行员保证飞行姿态, 还 可以为后续处理提供数据。
数码相机: 高分辨率的数码相机用于 同步获取目标区域的数字影像信息。所获 取的信息主要有三种用途, 其一是记录目 标实况, 以便对后续生成的 D E M 产品的质 量进行评价; 其二是作为一种纹理数据源; 其三是用于后续的目标分类。这些影像信 息可以弥补 L I D A R 系统在纹理和光谱信 息方面的不足, 达到优势互补的目的。因 此, 目前越来越多的 L I D A R 系统中集成了 高分辨率的航空数码相机。
超高压送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, 其建设要求也越来越高, 目前其建设要求 主要呈现出以下三个特点: ( 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。由于超高压送电线路的 建设要求具备以上三个特点, 因此要求所使 用的测量方法必须具备与之对应的以下三 个特点: ( 1 ) 能够获取大面积的地表三维数据; ( 2 ) 数据精度要求高; ( 3 ) 数据生产周期短。
传统的和现存的超高压送电线路的测 ( 下转 8 页)
科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION

科技资讯 2009 NO.19 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
两 种 结 果 符 合 的 相 当 好 。对 于 平 均 水 储 量 变化, G R A C E 结果得出的周年振幅为3 . 4 m 等效水高, C P C 结果为4 . 5 c m , 二者相位分 别为2 5 7 °和2 6 7 °, 表明G R A C E 卫星重力反 演陆地水储量变化结果与C P C 水文模型具 有一致性。
虽然G R A C E 反演结果与C P C 水文模型 符合较好, 但是他们的差别也是明显存在 的。除G R A C E 卫星重力测量误差及数据处 理中引入的误差外, 这种差别也可能是因 为水文模型不够完善, 即未能正确反映陆 地 水 储 量 的 变 化 。由 于 目 前 缺 乏 对 陆 地 水 储量变化的真实而独立的观测资料, 对 G R A C E 卫星重力反演得到的水储量变化 进行比较检核和正确解释依然是一个未解 决的问题。同时, G R A C E 卫星重力计划将 会继续改进观测数据的精度和质量, 所以 G R A C E 卫星重力测量将成为一种监测陆 地水储量变化独特而高效的技术手段。
机载激光雷达( L I D A R ) 技术是一种将 激光用于回波测距和定向, 并通过位置、 径向速度及物体反射特性等信息来识别目 标的技术。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 G P S 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。与传统航空摄影测量技术 相比, 机载激光雷达技术是一种主动式测 量技术, 能够快速获取大面积地表三维数 据, 具有可穿透植被、自动化程度高、高精 度以及作业成本低等特点。可用于快速生 产数字高程模型( D E M ) 、数字表面模型 ( D S M ) 和数字正射影像( D O M ) ,也可用于城 市三维建模、自然灾害评估、资源调查、海 洋监测、大型工程测量等各个方面。
( 上接 5 页) 量方法有工程测量方法、航测方法及工程 测量与航测相结合的方法等。其中传统的 工程测量方法由于其外业劳动强度大、选 线时难以保证线路走向经济合理、自动化 程度低、平断面精度低、出错率高、工期 长, 已逐渐被淘汰; 现存的线路测量方法主 要采用工程测量与航测相结合的方法, 航 测方法主要使线路走向经济合理, 测出连 续平断面图, 工程测量方法则用来检验修 正航测平断面图。现存的线路测量方法虽 然克服了传统方法的一些弊端, 但是仍然 存在外业工作量比较大, 平断面精度比较 低, 对植被及交叉跨越的高度无法确定, 工 期比较长等缺点。机载激光雷达技术可以 有效地克服这些缺点, 它与传统的和现存 的测量方法的优缺点对比如表 1 所示。
中心控制单元: 机载 L I D A R 系统由多 个重要硬件组成, 系统内部设备之间的精
表 1 测量方法优缺点对比表
表 2 路径优化情况统计
确同步及控制主要由中心控制单元来完 成。中心控制单元一般都采用导航、定位 和管理系统严格同步的方式记录 I M U 角速 度、加速度增量以及 G P S 位置、激光扫描 仪和数码相机数据。 2 电力线路工程设计的特点及发展
飞行器姿态参数和 G P S 测得的飞行器三维
坐标, 可以解算出每个激光脚点精确的三维
坐标( X , Y , Z ) 。通过大量高密度激光脚点的
三维坐标, 可以获取高精度的数字高程模
型, 从而达到测量地形地物的目的。
1 . 2 激光雷达测量系统的系统构成 机载激光雷达测量系统一般由以下五
个部分构成: 激光扫描仪、动态差分 G P S 、
高 新 技 术
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与传统的和现存的测量方法相比, 采 用机载激光雷达技术进行电力线路勘测具 有如下优势: ( 1 ) 由于省去了航外像控测量, 野外调绘工作量大大减少, 作业成本自然 降低; ( 2 ) 作业期短。无须进行航外像控测 量, 野外调绘工作量减少, 内业测图效率提 高 75% 左右;(3)数据处理自动化程度高;(4) 平断面数据精度高; ( 5 ) 选线过程中的辅助 信息丰富。借助激光点云数据, 在优化选 线过程中可方便地向设计人员提供诸如房 高、树高、塔高等信息。另外, 从长远来看, 采用机载激光雷达技术进行电力线路勘 测, 有利于业主单位将来实现数字电网, 亦 可节约一大笔投资。
惯性测量系统( I M U ) 、数码相机和中心控
制单元。
图 1 LIDAR 工作原理示意图
激光扫描仪: 激光扫描仪是 L I D A R 系 统的核心, 一般由激光发射器、接收器、时 间间隔测量装置、传动装置、计算机和软 件组成。它利用激光的单色性好、方向性 强、能量高、光束窄等特点, 实现高精度的 计量和检测, 如量测长度、距离、速度、角 度等等。在机载激光雷达测量系统中, 激光 扫描仪用于测定传感器到地面点的距离。
近年来, 为了适应国民经济的快速发 展, 缓解日趋突出的电力供求矛盾, 我国电 力建设正在加速发展。超高压送电线路作 为国家主干电网的重要组成部分, 其建设要 求越来越高, 传统的和现存的超高压送电线 路的测量方法由于存在外业工作量大、断 面精度低以及工期比较长等弊端, 已渐渐不 能适应这一发展要求。随着机载激光雷达 技术的快速发展和日趋成熟, 它开始越来越 多地应用于超高压送电线路的工程测量, 它 必将像 G P S 技术和航测技术一样, 给超高压 送电线路的测量带来一场新的技术革命。
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