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【倾斜摄影】三维在电网系统的尝试应用发表于:2017-06-01  阅读:2316

电网是一个跨越大区域的工程,从电网的规划、勘测、设计、施工、到运营、管理、维护、营销、决策分析等,都对区域性空间信息有着强烈的需求。

输电线路在线路设计阶段,需要在初步选定的线路走廊的一定宽度范围内进行高精度的三维测量,以进行线路路径和杆塔定位的优化,尽最大程度地降低建设投资, 从路径选线、初步设计,直至施工图设计,全过程都在三维的真实场景中进行,能有效避开沿线路径的敏感点。这些以往只能通过技术人员通过漫长的地面测量得出的二维图纸,再在这些二维图纸上一遍遍的推敲做的事情,现在通过无人机倾斜摄影三维建模扫描出的地面真实三维场景,在电脑上进行推演规划。

提到三维建模,这里小编不得不提起另外一个技术领域,Lidar(激光雷达);激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达毫米级。机载激光雷达系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接受。从空中的飞行载体上对地面进行测量的原理是“双路”时间测量方法。即只需要记录激光信号从激光器发射到返回的时间,结合其他数据就可以准确的计算出地面光斑的准确的X、Y、Z坐标;是不是听起来很复杂,简单来说就是飞机上挂上一个激光发射器不停照射地面,通过发出去的这些激光束反射建立起下面的模型,他为什么能够到达毫米级精度也是因为每一个激光束都是有自己的独立坐标的;因此激光雷达技术对于输电线路巡查中,用于探索人员难以到达区域电力线路与周边树木/建筑的距离(用于评估危险级别),探明线路宏观情况是非常有用的;如图:(图片来源于网络)

既然Lidar这么牛,那么这么一项牛的技术出来了这么多年都没有被大面积普及呢,原因有几:

  1. 激光雷达硬件本身价格不菲,基本都是百万级别,除了大型国家单位应该是没有人买得起的,因此就算是客户单位想要使用这个技术,由于提供这个技术的厂家本身运营成本就非常高昂,那么客户即使采购服务本身也没法将价格降下来,价格不能适应市场需求(市场需求的技术是能够降低成本,至少要比现有笨办法技术要科学高效);
  2. 激光雷达的数据量太过于庞大(基本是以G、T为单位),数据成果输出后对后端应用开发平台的要求太高,整个数据点云的处理流程也是非常繁琐复杂;
  3. 由于激光雷达输出的成果仅为点云,如果要做成我们普通人看得懂的图或者是模型,还需要使用照片进行贴图,但是后期贴上去的图往往是失真的,这又消减了这个技术本身的真实性。

反之这两年新出来的倾斜摄影三维建模更像是一个新星,以非常简便的建模方式、更加低廉的运营成本、更加高效的数据成果、更加逼真的模型效果以及更加丰富的后期应用展现在人们眼前。已经可以实现对已有工程的三维数字化管理,诸如施工线路的地形三维建模、配电站的三维建模,如果将三维可视化成果移交给基建施工、生产运行等部门,就有望实现施工过程的可视化管控,大大方便日常运行维护管理、现场模拟等工作。

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