基于机载LiDAR数据的输电线路勘测方法研究论文_李超

1技术路线分析

一般机载激光雷达数据的采集和处理会在输电线路施工图设计阶段之前完成。在项目终勘开始时,就已获取到高精度的DEM、DOM以及点云数据。通过这种方式,可以直接在选线平台上深入优化设计。通过对几种工程实践的比较,基于机载LiDAR数据,提出了以下的线路终勘方法。先分析、利用机载LiDAR数据信息,建立综合的经过优化更新的选线平台,然后通过建立优化、排杆和数据处理的循环,深入挖掘数据信息,在现场定位前在平台上完成排杆图,最后利用现场勘测和定位,进一步优化。

2方案的分析

2.1搭建选线平台

传统的线路选择是以1:50000地形图为基础,结合谷歌影像来进行。在我国地形图更新是较为缓慢的,也没有高精度的DEM数据可供参考,从而使得室内选择的路径,在现场定位勘测时会面临各种各样的问题,可能要重复进行调整,增加了现场的工作量。在建立选线平台的时候使用机载LiDAR数据,用精确度非常高的DEM、等高线和丰富的地表植被信息,结合DOM和点云分类数据,构建真实的三维场景,以进行电力线选择。它可从不同角度查看线路附近的地质和地貌信息,从而使设计者能在室内对进行选线和线路优化操作。

2.2终勘定位方法

基于机载激光雷达数据的勘测方式,可以同时在平台上优化线路选择,完成平断面图、塔基地形图、塔基断面图和房屋分布图的绘制,并完成设计排杆。选定线和平断面图的测量和杆塔定位可以在现场终勘时一次性完成。例如,山区输电线路的测量对立塔的地形地貌有很高的要求,也是勘测过程中的主要工作之一。机载LiDAR数据可以获取高精度的DEM数据,因此在室内排杆定位时可以使用DEM计算塔基断面和塔位等高线图,而当进行外业定位时,可将实测塔位中心点及塔腿点与DEM数据进行比对,如果高程差在指定的范围内,等高线图纸跟现场地形地貌情况相契合,可以直接使用DEM来进行制图,不需要重新测量塔基地形图。如果塔腿或局部有不契合的现象,有必要详细测量附近情况。传统的房屋分布图测量方法是测量房屋各角点的坐标,并对楼层的数量、其他属性、业主信息进行调查,并采集房屋各个角度的照片,工作量巨大。首先将点云数据与航拍图像相结合,自动提取数据。然后利用DSM和DEM对住宅楼层的数量进行估算。在定位时,对房屋、偏移量、边长和楼层进行检查,并对房屋的属性和业主信息进行调查,并采集房屋照片。漏检或复查差超过规定的现场测量。

3工程实验分析

以某工程为例,该线的总长度约100km。采用机载LiDAR测量技术进行数据采集。主要技术指标如表1。

本工程采用以上基于机载雷达数据的输电线路勘测方法。现场终勘时利用GPS和全站仪对断面进行了检核,检查了断面点1356个,将其与DEM进行对比分析,统计结果如表2所示。

对应误差分布如图 1。

断面图测量时只要测量和检查重要的关注点和危险点,以控制精度和提高可靠性。大多数情况可直接使用DEM数据。将128个杆塔的共512条腿的实测数据与DEM插值高程进行了比较,得到了表3的数据。

可见,大部分地方DEM的精度符合要求,但是个别地方会超限。利用DEM数据计算出的线路断面图和塔基断面图中的大多数高程数据都能满足规定的要求,但需要通过人工测量来进行验证。从线路中随机选取96所房屋,采用精度高的手持式测距仪采集192栋房屋边长。测量的侧长度和DOM提取侧长度之间的差值如表4所示计算。

从图3和表4可以看出边长差超限的仅为6.8%,大部分情况下可以利用机载LiDAR数据来进行房屋分布图的制作。现场终勘时可根据内业制作的房屋分布图根据现场情况进行验证测量。对于有遮挡的地方要进行补充测量。通过实测数据与机载LiDAR数据的对比分析,可以看出该方法充分利用了现有数据,减少了现场工作量,增加了结果的可靠性值。

4结语

本文主要对技术路线,工程方案以及工程实验内容等进行了分析,希望能够给有关人士提供一些参考价值,以促进输电线路勘测工作的顺利开展。

参考文献

[1]黄遵林,赵振海.预应力管桩施工技术在公路工程软基处理中的应用[J].门窗,2014.

[2]郎秋平.软土地基处理技术在水利施工中的应用探析[J].四川水泥,2014.

论文作者:李超

论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年3期

论文发表时间:2019/11/1

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