徐旭，王红改，李谋思

(1.武汉大学测绘学院，湖北 武汉 430079； 2.四川电力设计咨询有限责任公司，四川 成都 610041；3.成都市规划信息技术中心，四川 成都 610041； 4.武汉市勘察设计有限公司，湖北 武汉 430000)

1 引 言

随着越来越多电力铁塔的建设与运营，铁塔安全状态受到了广泛关注。提取铁塔运营过程中的结构特征，计算铁塔倾斜度，实现铁塔安全监测是十分重要的问题。现阶段主要利用高精度免棱镜全站仪对铁塔结构进行测量，但该方法测量特征点数据较少，难以全面反映铁塔结构特征，可靠性较低。地面三维激光扫描技术的推广，为铁塔安全监测提供了新的技术手段，它突破了传统的单点测量方法，具有高精度、高效率等优势，能通过海量点云数据获取被测物体表面几乎全部特征信息[1，2]。

梅文胜、李必军分别利用地面三维激光扫描仪进行了精细地形图测绘[3]与建筑物特征提取[4]，电力行业谢雄耀等人利用三维激光扫描仪实现了电力杆塔扫描检测[5]；刘求龙等人利用三维激光扫描仪点云数据建立了惠泉变电站三维模型[6]。由于电力铁塔结构形式多变，且扫描过程中受外界环境影响粗差点较多，点云后处理困难；针对这些问题，本文利用成都某变电站监测项目铁塔点云数据建立塔身独立坐标系，采用基于铁塔结构几何特征的RANSAC算法提取铁塔结构特征点云，计算铁塔倾斜度，实现了铁塔运营阶段安全监测。

2 地面三维激光扫描仪与塔身独立坐标系

2.1 扫描仪工作原理简介

地面三维激光扫描仪采用仪器内部坐标系，坐标原点为仪器中心，X、Y轴位于横向扫描面内，Z轴垂直于横向扫描面[7]。……