一、背景介绍 

激光雷达能快速获取输配电线路走廊和变电站的高密度、高精度的三维空间信息点云数据,影响点云数据质量的一个重要条件就是点云精度,它会直接影响电力巡检应用的准确性和安全性。

 

基于点云进行线路通道隐患分析时,导线到树障的净空距离的准确性取决于点云的相对精度,如果精度太低,会导致树障点的误判。同理,基于点云做杆塔倾斜、横担高差、导地线弧垂等分析计算时,相对精度低也会严重影像计算结果的准确性。如果用在无人机精细巡检方面,就得满足点云的绝对精度要求,当绝对精度低时,点云和实际地理位置偏差会增大,基于点云规划的无人机航线采集的照片范围会偏离目标物,更严重的会导致无人机撞到电力设备。

 

二、点云采集 

● 激光雷达设备:数字绿土LiAir X3一台、同类产品一台。

● 其他工具:RTK设备、LiGeoreference解算软件、LiDAR360软件。

「数字绿土LiAir X3」

带状区域点云数据采集方法:

尽量走直线;如需拐弯,要远离航线,尽可能多设点,增大转弯半径,避免原地掉头。航线超出测区范围50米以上,航带重叠率30%。

「飞行轨迹图」

三、精度验证

● 控制点的布设

控制点应均匀分布在测区范围内,最好要分布在整个作业区域的边缘,将测区范围完全包围,若不能完全包围,可以采取适当调整控制点的位置、增加新的控制点的方法来解决,并避免短边控制长边。控制网宜以边连接为主辅以点连接,这样可减少工作量。

「带状测区控制点分布图」

 

「RTK测量打点」

● 点云精度对比

用RTK采集的检查点坐标及点云导入LiDAR360,如下图所示:

分析计算点云精度情况,如下图表所示:

产品精度对比表

航高100m条件下,LiAir X3高程中误差为0.070,对比产品数据高程中误差为0.078。

四、LiAir X3高精度点云成果

「输电主网点云数据图」

「变电站点云数据成果」

「配网点云数据成果」

五、结论

高精度点云采集依靠高品质的激光雷达产品和正确的采集方法,硬件出厂需要进行严格的检校,通过检校参数消除硬件组装方面的误差,进而提高点云采集精度。或者使用高质量的惯导,也可以提高设备高精度的点云采集。

LiAirX3满足以上所有条件,可以满足大部分应用场景,给客户带来高精度点云的采集体验。