前言:输电线缆在电力系统中发挥着重要的作用,为千家万户提供了电力资源,对于输电线缆的运行维护至关重要。随着输电线缆实景三维的不断应用,电网对输电电缆和杆塔三维精准测量的需求越来越大。在众多技术解决方案中,机载雷达技术、无人机倾斜摄影技术、三维激光扫描技术在电网行业备受关注,也是被采用最多的技术。在本次项目案例分享之前,我们浅聊一下这三项技术在输电线缆三维测量方面的优缺点。

LiDAR技术是将激光测距设备、GNSS设备和INS等设备紧密集成,以飞行平台为载体,通过对地面进行扫描,记录目标姿态、位置和反射强度等信息,获取地标的三维信息。激光雷达具有穿透植被的能力,可以测量植被下的地形地貌。
使用机载雷达获取输电线缆信息,优点:速度快,精度高,数据可穿透地标物体,输电线缆数据齐全、点云数据密度高;缺点:实景还原比倾斜摄影差;

倾斜摄影测量技术是通过一定倾斜角度的航摄相机获取影像。通过在飞行器上搭载多台航空相机(主要是三头相机和五头相机为主)获取地物信息。在多数倾斜摄影建模的五头相机方案中,对被测物进行五个方向(垂直、前、后、左、右)采集影像,能够真实的采集地面形状及色彩信息,适合大范围地形地貌建模。
采用倾斜摄影方式采集输电线缆信息,优点:速度快,色彩还原度高;缺点:精度低,对天气光照要求高,对尺寸较小的物体(如:线缆)的采集数据差。

三维激光扫描仪种类众多,适用于输电线缆的扫描仪是大空间激光扫描仪。扫描仪分为布站式和移动式(即可手持、车载)。三维激光扫描仪通过激光测距原理,可获取被测物的空间信息,从而达到测量和复刻被测物的目的。

三维激光扫描仪对输电线路数据采集,优点:精度高,数据密集度高;缺点:速度慢,对于线缆数据获取不全。
了解了这三项技术在输电线缆三维测量方面的应用优缺点,下面我们来看一下本次分享的项目案例。
项目要求:本次项目要求对5公里内的60座输电杆塔及线缆进行精细建模,对范围内涉及的小区和环境等要素进行粗略建模。点云数据彩色且轮廓清晰,测距精度为1mm+10pmm。
解决方案:「徕卡rtc360激光扫描仪」对杆塔进行精细三维扫描,根据扫描得到的高精度点云数据,通过人工对杆塔进行精细化建模。采用大疆无人机对线缆及周围小区环境等进行倾斜摄影,得到大体环境的三维倾斜模型。

外业扫描工作:通过三维激光扫描仪对杆塔进行三维扫描

通过无人机对规范区域进行倾斜摄影建模。
内业点云数据处理:
将三维扫描仪采集到的杆塔原始点云数据进行去噪拼接等工作,得到完整的点云数据。


通过对杆塔及线缆的点云数据进行三维模型制作,并将杆塔和线缆的模型整理到无人机倾斜模型中。


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