基于機載LiDAR 點云數據的電力線自動提取方法與研究

曹中森

（福建永福電力設計股份有限公司，福建福州 350108）

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為了應對嚴峻的環境壓力以及化石能源的枯竭危機，能源行業正在世界范圍內共同推進能源互聯網這一新型能源系統，目標以智能電網為骨架，綜合電、氣、熱等多種能源形式，大幅提升能源系統對可再生能源的消納能力［1］。作為能源物聯網骨架的電網規模也在不斷擴大。電力線可以將電能從發、變電站輸送至各地，因此電力線的定期巡檢對于電力系統的高效正常運行具有重要意義。目前，國內外針對電力線巡檢的方式主要包括傳統人工巡檢、無人機巡檢、衛星巡檢、機器人巡檢以及直升機巡檢這5 種方式［2-3］。隨著無人機以及激光雷達技術軟硬件設備的發展，基于無人機載LiDAR 技術的電力線巡檢的應用較為廣泛，同時，基于無人機載LiDAR 技術掃描點云數據的電力線提取也成了電力線巡檢中的研究熱點。

目前，基于機載LiDAR 掃描點云數據的電力線提取仍然存在一些不足，如自動化程度不高、人工工作量大、提取結果精度低等。在基于機載LiDAR點云的電力線提取方面，劉曉磊等提出一種種子點跟蹤算法進行電力線提取［4］，該算法的缺陷在于需要人工進行種子點選取；時磊等提出一種分段投影聚類方法［5］，該方法提取電力線精度較高，但是該方法的處理步驟較為復雜；尹輝增等對局部范圍內點云的高程直方圖分布進行分析［6］，實現電力線與其他地物的分類，但是該方法容易將電力線點與鐵塔點混淆，并且提取效果受區域大小影響較大；……