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摘要：近年来，随着科技的快速发展，电力工程测绘的要求也越来越高，技术上也越来越发达。当前，激光雷达技术能够进行非常精准的目标识别和定位，并通过数据等形式进行信息传递，从而展现出高科技应用的成效。通过将激光雷达技术运用于电力工程测绘项目，可以在信息收集、数据处理等方面取得更大的进展，从而推动电力工程测绘精准度的大幅提升。
关键词：机载激光雷达技术；电力工程测绘；应用
引言
近年来，随着经济社会的高速发展，越来越高的用电需求给国家电网带来了严峻考验。如何快速高效地进行电力线路建设，对已建成线路进行科学管理，保证电网的正常运行，确保电力的安全输送，就显得尤为重要。机载激光雷达技术以其数字化、高精度、三维等特性，为电网规划、勘测、设计、施工和运营管理提供高精度、实时的数据支持，全面提高了电网建设和管理效率
1机载激光雷达系统组成
机载激光雷达测量系统以飞机作为观测平台，激光扫描测距系统为传感器，实时获取地球表面的三维空间信息。机载激光雷达测量系统主要由5部分构成：激光雷达测距系统、动态差分GPS、INS姿态测量系统、数码相机、计算机。其中，激光雷达测距系统用于测定传感器到地面点的距离，激光器主动发射激光脉冲，激光到达地面经地面物体反射回来的激光被扫描镜收集，然后通过激光的传播速度和时间间隔就可以确定扫描镜到地面物体的距离；动态差分GPS技术广泛应用于确定车船、飞机等动态载体的实时位置，它由若干个地面基准站和一个空中流动站组成，基准站GPS接收机和空中流动站GPS同步而连续地观测GPS卫星信号，通过后期GPS数据处理，就可以准确获取飞机实时精确的位置；INS姿态测量系统是LIDAR的一个重要组成部分，主要负责提供飞行器的瞬时姿态参数，INS姿态测量系统不仅可以为飞行员提供飞行姿态参考，也为后续激光数据处理提供基础数据；数码相机主要用来同步对地面物体进行拍摄，拍摄的照片主要为后期制作DEM和进行激光点分类作参考；计算机是机载激光雷达测量系统各单元分工协作的中心控制单元，用来协调和控制各个工作部件的正常工作。
2机载激光雷达技术在电力工程测绘中的应用
2.1在电力线路优化设计方面的应用
在电力企业的电网建设工程中，电力线路的选择不仅关系到工程建设的铺设成本和耗材使用等经济效益，还涉及到线路周边环境对工程施工以及线路维护等造成的影响，因而需要结合诸多因素进行综合考察，确定最优化的电力选线方案，才能够实现电力供应和经济效益的共赢。机载激光雷达技术在线路设计上的应用，主要体现在以下几个方面：第一，进行线路规划以及电网立杆点的选择，通过激光技术进行整个线路的距离测绘，并结合相关参数进行细致地分析，从而对立杆点位和线路设计的经济性和可靠性进行计算和分析。通过立体场景的模拟，还可以从不同的视角对线路的周边环境进行审查，尽可能地减少环境因素对线路规划与使用带来的不利影响。第二，进行线路沿线树木砍伐的面积测算。在电力工程线路铺设过程中，不可避免地需要砍伐沿线的树木，而通过对面积进行精准测算，可以将工程施工对自然环境的影响降至最低。第三，进行沿线房屋拆迁的测绘和费用测算。通过机载激光雷达技术，不仅可以探测出线路沿线需要拆迁的房屋数量，还能够测绘出房屋内部的结构、层数、占地面积等与拆迁费用息息相关的情况，并通过三维影象进行展示，再结合相关数据处理系统进行数据计算，可以基本估算出电力工程所需要准备的拆迁业务量和费用，从而为后续的施工和拆迁工程奠定良好的基础。
2.2在电力系统线路巡检方面的应用
随着我国经济实力不断提升，对远距离高压的电力输送需求越来越大，要求也越来越高，安全、稳定也逐渐受到了我们的关注。因此对于电力线路的维修也变得越来越重要，为了确保输电线路的运营安全，电网维修管理部门一项非常重要的工作便是电力巡线，往往会投入大量的维修人员定时巡检，从而发现并排除那些隐藏的不稳定因素，避免出现事故。对于传统巡查方式，需要投入大量人力和物力，不仅浪费着很多人力资源，而且作业周期也长，受环境影响较大，当遇到复杂地形时，该情况更为明显，因此我们需要更先进的巡检方式来满足巡检要求。
2.3在可视化管理方面的应用
我国电力企业在线路系统识别和管理方面，长期以来一直使用基于二维坐标的GIS系统，这种以二维为核心、采取几何图形方式表现出来的测绘图并不能真实展现出线路、杆塔等设备或者电力设施周边的具体情况，对于自然环境、地形地貌的描述比较抽象，对于管理、观测、检修人员的综合素质有着较高的要求，而且容易因图层叠加而忽视个别细节，从而导致电网系统的安全隐患未能在第一时间被发现和解决。相比之下，机载激光雷达技术以其良好的穿透性和反射性，可以非常精准地测绘出所有地形、地貌的具体情况，并且通过“回波信号———数据信息———模拟影像”的数据处理和三维可视化技术，以立体模拟影像的方式完美、直观地展现出线路、设备周边的地理环境和其他情况，从而为电力企业的管理与决策提供更加清晰、精准的信息参考。其中，对于新建设的高压线路、超高压线路等，可以通过机载激光雷达技术进行精准地立体测绘，全方位地展现出线路走廊三维地形、地貌走廊地物空间信息等影像，并在线路优化设计之后将线路布局、排杆方位等全部投射在影像当中，还可以根据观测人员的需要显示杆线数据资料、天气、风速等其他相关元素，从而提供出更加直观、简洁、清楚地三维可视化内容，为观测、设计、施工、管理等相关人员决策使用。在此基础上，还可以对上述可视化内容进行数字化储存、导入、输出，使其在系统中得到更加广泛的推广和应用，实现数据、资料的全面共享，使测绘成果得到更加充分地利用。在线路巡检过程中，也可以借助三维三视化技术，将建设时的线路三维走廊进行重现，在巡检以及增容前先对立体影像进行观察和分析，从而为后续的各项工作奠定良好的基础，减少巡检、增容等环节的重复劳动和额外付出，在减少电网运行管理成本的同时提高管理的质量和效率。
结语
综上所述，机载激光雷达技术在电力工程测绘中的应用，是电力工程技术的一大进步，也是电力系统实现数字化、信息化并逐步进入智能化阶段的重要保障，对于电力系统的运行和管理发挥着巨大的作用。电力企业要在有效利用当前技术的同时，不断加强技术的更新和升级，探索电力测绘和系统运行智能化发展，为电力工程测绘工作的高质高效发展提供更多的技术支撑，为电力企业和我国电力行业的现代化建设作出更大的贡献。
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