林祥国，张继贤

中国测绘科学研究院，北京 100830



架空输电线路机载激光雷达点云电力线三维重建

林祥国，张继贤

中国测绘科学研究院，北京 100830

Foundation support： The National Natural Science Foundation of China (No. 41371405 )；Basic Surveying and Mapping Project of National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation (No. A1506)

摘要：电力线三维重建是机载激光雷达(LiDAR)电力巡线的一项重要任务之一。本文提出了一种基于架空输电线走廊机载LiDAR点云的电力线三维重建方法。首先，基于电塔LiDAR点和初始线路轨迹数据提取精确的电塔位置、电塔数量、线路轨迹、总档数等信息；然后，将线路分档，并确定每一档的二维空间范围和相应的电力线LiDAR点云；接着，分别对每一档的电力线LiDAR点云进行中心化投影，并利用k-means聚类将每一个电力线LiDAR点划分到相应的根；最后，利用直线和抛物线相结合的模型进行单档单根电力导线三维重建。两景试验表明，本文方法可以实现自动、高精度、正确的重建长距离架空输电线走廊电力线三维模型，重建过程中具有对电力线数目、空间配置结构、类型、粗差点、档距长度、点云不规则断裂等因素不敏感的优势。

关键词：机载激光雷达；电力巡线；电力线；三维重建；悬链线；抛物线

架空输电线路是一项重要的国家基础设施。电网运营维护管理部门需要对架空输电线路进行周期性的电力巡线以防止和杜绝电网安全事故的发生[1]。人工巡线劳动力强度大、工作条件艰苦、效率低、复巡周期长、巡检数据准确率不高[2]；直升机电力巡线是目前电力巡线的主要手段。近年来，机载激光雷达(LiDAR)测量技术在直升机电力巡线中得到日益广泛的应用[3]。……