一种适用于输电线路断面数据的压缩方法技术

适用于输电线路断面数据的压缩方法，输电线路常采用根据机载激光雷达技术生产的高精度DEM设定一定的间隔自动提取线路断面的方法。该方法容易造成断面数据的冗余，造成整个输电线路平断面图数据量过大,设计软件很难打开。本发明专利技术提供一种方法在不影响整个断面地形数据质量的情况下，大幅压缩断面数据。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于输电线路断面数据的压缩方法
本专利技术涉及输电线路勘测设计领域，具体涉及一种对输电线路断面数据进行压缩的方法。
技术介绍
在如今的输电线路勘测设计中，机载激光雷达技术逐渐被广泛地应用。它是一种新兴的主动式三维对地观测技术；集成了激光测距技术、航空摄影测量技术、高动态载体姿态测定技术和高精度动态GNSS差分定位技术，能够快速获取大面积、高精度的地面点云数据和高分辨率数码影像。由于高差大、树木茂密，而激光雷达技术能够一定程度穿透树木到达地面，因此在输电线路勘测设计中应用更为广泛。数字高程模型（DEM）是表达地面起伏的数据集，是用含有末次回波信息确定初始的地面点，根据初始的地面点，按照坡度信息寻找其他回波层上的地面点，再过滤掉地表高于地面的物体（如树木、房屋等）后生成的数字高程模型，可以较好表现地形信息。在输电线路的勘测设计中，断面采集主要包括中心断面点、边线断面点、风偏断面点等。中心断面点和边线断面点的采集一般基于DEM数据，以固定步距自动进行采集，步距一般设置为DEM的单元格网大小。自动提取的中心断面和边线断面，会存在大量冗余点，造成平断面图文件过大，设计软件很难打开。需要采用相关方法去除这些冗余点，对数据大小进行压缩。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种适用于输电线路断面数据的压缩方法，其可以在采用机载激光雷达技术自动采集断面数据的情况下去除自动采集断面的冗余点，大大压缩平断面图的数据大小。本专利技术技术方案为：为达到上述目的，本专利技术采用以下技术与方案：一种适用于输电线路断面数据的压缩方法，包括以下步骤：步骤S01，利用机载激光雷达数据生成的高精度DEM采用固定步距采集断面数据；(11)利用机载激光点云数据生成高精度DEM；(12)绘制输电线路的路径；(13)沿线路路径走向，每隔一定步距（常取DEM的地面分辨率）提取一个点，从DEM中获取其高程值，按照里程值将这些点连成剖面线。步骤S02，设定压缩后断面数据与原始断面高差的阈值，该阈值会影响最终压缩比例。步骤S03，对采集的断面数据进行数据压缩；(31)将采集的断面数据按照里程关系连成一条折线；(32)在折线首尾两点间虚连一条直线,求出其余各点到该直线的距离；(33)选其最大者与步骤S02阈值相比较,若大于阈值,则离该直线距离最大的点保留,否则将直线两端点间各点全部舍去；(34)依据所保留的点,将已知曲线分成两部分处理,重复第1、2步操作，迭代操作，即仍选距离最大者与阈值比较,依次取舍,直到无点可舍去，最后得到满足给定精度限差的折线点坐标，即完成线的化简。步骤S04，将压缩后的数据导入SLCAD，生成平断面图；(41)将压缩后的断面点与坐标转换成平断面数据；(42)将现场定位的塔位、桩位和高程点导入平断面图；(43)将压缩后的断面点与现场采集的塔位、桩位和高程点一起计算，导出ORG文件到SLCAD中进行后续编辑。步骤S05，在SLCAD中对压缩后的断面进行人工编辑；(51)根据塔位、桩位高程和实搜数据校正压缩后的DEM数据；(52)根据平面点调整断面，如在沟、塘处将断面断开，并移除所有落入水域的断面点。与现有技术相比，本专利技术有益效果为：在采用激光雷达技术进行输电线路勘测设计的情况下，解决了因自动固定步距采集断面数据而造成的数据冗余，平断面图数据过大的问题，很好的去除了冗余点而保留了地形特征明显的点，大大压缩了数据的大小，保证了平断面文件能够顺利在设计软件中打开编辑。附图说明图1为本专利技术流程示意图；图2为基于高精度DEM自动采集断面点数据；图3为将断面点导入SLCAD，生成平断面图；图4-1－图4-4为断面数据压缩算法的原理图；图5为设定压缩后断面数据与原始断面高差的阈值，进行数据压缩；图6为将压缩后的断面点导入SLCAD，生成平断面图；图7为压缩前后输电线路断面数据量对比。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术的方法作进一步详细的说明。如图1所示：一种适用于输电线路断面数据的压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S01，利用机载激光雷达数据生成的高精度DEM采用固定步距采集断面数据；步骤S02，设定压缩后断面数据与原始断面高差的阈值，该阈值会影响最终压缩比例；步骤S03，对采集的断面数据进行数据压缩；步骤S04，将压缩后的数据导入SLCAD，生成平断面图；步骤S05，在SLCAD中对压缩后的断面进行人工编辑；如图2所示，基于DEM采集断面点步骤包括：(1)利用机载激光点云数据生成高精度DEM。(2)绘制输电线路的路径。(3)沿线路路径走向，每隔一定步距（一般为DEM格网大小或DEM的地面分辨率）提取一个点，从DEM中获取其高程值，按照里程值将这些点连成剖面线。如图3所示，将采集的路径断面点导出，连成折线。如图3所示，将采集的路径断面点导入SLCAD，生成平断面图，图中实验线路路径长度为6.91km，采样间隔为2m，断面点总数为3457。如图4-1－图4-4所示，对采集的断面数据进行数据压缩；(1)将采集的断面数据按照里程关系连成一条折线。(2)在折线首尾两点间虚连一条直线,求出其余各点到该直线的距离，如图41。(3)选其最大者与步骤S02阈值相比较,若大于阈值,则离该直线距离最大的点保留,否则将直线两端点间各点全部舍去，如图4-2，第4点保留。(4)依据所保留的点,将已知折线分成两部分处理,重复第1、2步操作，迭代操作，即仍选距离最大者与阈值比较,依次取舍,直到无点可舍去，最后得到满足给定精度限差的折线点坐标，如图4-3、4-4在已保留第4点的基础上依次保留第6点、第7点，最终保留了第4、6和7点，舍去其他点,即完成线的化简；如图5所示，设定压缩后断面数据与原始断面高差的阈值，进行数据压缩；如图6所示，将压缩后的断面点导入SLCAD，生成平断面图，图中经过数据压缩，剩余的断面点总数为754。如图7所示，将压缩前后的中心断面点数量进行了对比，在原始采样间隔为2米的情况下，压缩比为4.58；在原始采样间隔为1米的情况下，压缩比为6.22。结果表明该方法能有效的压缩输电线路断面数据量，同时最大高程误差不超过0.2米，符合相关规范要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于输电线路断面数据的压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S01，利用机载激光雷达数据生成的高精度数字高程模型DEM采用固定步距采集断面数据；步骤S02，设定压缩后断面数据与原始断面高差的阈值；步骤S03，对采集的断面数据进行数据压缩；步骤S04，将压缩后的数据导入SLCAD，生成平断面图。

【技术特征摘要】
1.一种适用于输电线路断面数据的压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S01，利用机载激光雷达数据生成的高精度数字高程模型DEM采用固定步距采集断面数据；步骤S02，设定压缩后断面数据与原始断面高差的阈值；步骤S03，对采集的断面数据进行数据压缩；步骤S04，将压缩后的数据导入SLCAD，生成平断面图。2.根据权利要求1所述的适用于输电线路断面数据的压缩方法，其特征在于：还包括步骤S05，在SLCAD中对压缩后的断面进行人工编辑。3.根据权利要求1所述的适用于输电线路断面数据的压缩方法，其特征在于：所述步骤S01利用机载激光雷达数据生成的高精度数字高程模型DEM采用固定步距采集断面数据具体步骤包括：(11)利用机载激光点云数据生成高精度数字高程模型DEM；(12)绘制输电线路的路径；(13)沿线路的路径走向，每隔一定步距提取一个点，从DEM中获取其高程值，按照里程值将这些点连成剖面线。4.根据权利要求1所述的适用于输电线路断面数据的压缩方法，其特征在于：所述步骤S03对断面数据进行数据压缩的具体步骤包括：(31)将采集的断面数据按照里程关系连成...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，陈正宇，李欣，徐君民，任亚群，王骢，秦臻，朱健，朱号东，孙敦权，张亮，杨晓慧，王宁，赵祥伟，
申请(专利权)人：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32