Tovos LiDAR Studio® 激光点云工作站
Powerline Analyzer电力线分析模块 输电线路是电网的重要组成部分，输电线、杆塔和线路走廊的地形、地貌、地物的空间关系，对线路的安全运行产生重大影响，特别是输电线路通道是线路设计和安全管理最为关注的区域。目前电力线路和线路走廊巡检除了人工地面巡检，主要采用载人直升机巡检。通过在直升机上挂载航测遥感设备和机载平台进行人工巡检。然而人工观测巡检很难对输电线路通道的危险地形地物进行准确判断。国内相关单位已经开始采用直升机机载激光雷达（LiDAR）测量设备，进行线路走廊的地形、地物、地貌的三维测测量研究和应用。北京拓维思科技有限公司根据输电线路巡检的通道危险点检测和线路高精度重建应用等需求，开发出基于激光雷达的输电线路安全检测与智能识别重建的专业应用系统和解决方案Tovos Powerline Analyzer模块。 Tovos Studio ®是拓维思Tovos公司用于机载、车载、地面激光雷达点云数据管理、显示、分析、表达与 处理的集成化地理空间解决方案。本文档仅列举Tovos Lidar Studio中与电力线分析应用模块Tovos Powerline Analyzer相关的功能。Tovos Powerline Analyzer电力线分析模块利用机载激光雷达获取的高精度点云，可以快速获得高精度三维线路走廊地形地貌、线路设施设备，以及走廊地物（包括电塔、塔杆、挂线点位置、电线弧垂、树木、建筑物等）的精确三维空间信息和三维模型。从而为电力线路的规划设计、运行维护提供高精度测量数据成果，为输电线路的设计、运行、维护、管理提供更快速、更高效和更科学的手段。
Powerline Analyzer电力线分析模块，能够根据输电线路安全距离的要求，可分析线路走廊内导线与植被、建筑物、交叉跨越等净空距离，进而确定线路运行状态是否安全，并对超过预定安全距离的危险点形成报表并进行标识提示，最大限度的发挥系统的输电能力。
Tovos Powerline Analyzer 功能介绍：
(一)真三维可视化界面
融合三维走廊模型、线路矢量数据，生成适合三维显示与浏览角度的数据格式，实现大范围海量数据的显示和浏览。完全克服了常规信息系统上三维激光点云数据的二维抽象显示，实现以三维视图的方式浏览点云数据，支持三维视角的自由变换，为数据三维显示提供了最快速的直观反映，包括，
☐海量激光点云数据金字塔式组织、显示（无点云数据量限制）
☐浏览视点的旋转、平移、缩放
☐俯视、平视、数据自适应视角
☐图层可视化切换
☐自定义数据着方式
☐电力线路点云数据、影像数据叠加显示
☐电力线路俯视图、剖面图
图1 电力线路俯视图
图2电力线路剖面图
图3 点云数据、影像数据配准和叠加显示
(二)三维量测分析
实现对线路任意点距离量测、面积量测。能够直接精确测量出输电线路各点的坐标、高程、任意两点间空间距离、任意点高程等；能够精确测量电力线相间距离，为间隔棒的制作与安装提供精确尺度。
☐标尺量测
☐单点量测
☐多点量测
☐矢量量测
☐面积量测
☐体积量侧
图4 三维量测
(三)强大的数据处理工具
实现激光点云的滤波处理和点云分类，将点云数据划分为地表点云、输电本体点云及走廊内地物点云等几类。提高数据生产效率, 消除了数据滤波以及坐标转换等费时的工作，实现自动化数据处理过程，节省了重要的时间和资源。
☐粗差点剔除
☐空中飞点剔除
☐TIN渐进加密滤波
☐点云半自动分类
☐构建构建不规则三角网(TIN)
☐等高线计算
☐提取点云关键点，数据抽稀优化处理
☐快速简便的点云数据坐标转换
图5 分类后的点云数据（黄为地面点、红为电力线点和电塔点、深绿为树木点）(四)三维建模
自动化三维地形重建技术，通过激光点云滤波结果，生成高精度的数字高程模型DEM，实现线路走廊三维地形还原。
☐数据滤波处理
☐建筑物分割及自动生成矢量线面模型
☐平面拓展分割
☐模块连接分割
☐线路走廊三维地形模型构建，重现线路走廊三维信息
图6 自动生成等高线
(五)电力线提取
利用分类后的线路走廊地物的激光点云，跟踪相邻点云数据，将同一条线路上的点云数据识别出来，根据电力线检测的成熟算法，实现电力线的自动检测，并输出矢量化的电力线成果。
图7 电力线自动提取
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