一种基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法，首先获取设计数据，在对建设区域进行初步勘测的基础上利用遥感技术采集三维数据，并利用该数据构建三维空间数据库，并搭建可视化建设平台，构建电力工程建设模型，对电力工程决策进行辅助优化；本发明专利技术的技术方案将遥感技术、地理信息系统技术和全球定位系统技术结合，有效提高电力工程测量的效率和精度，减少现场勘查人员的外业工作量，降低工程造价；技术方案高灵活、快响应、低成本，可得到真实的三维场景图，可从不同视角观看线路周围的地物、地貌信息，精确辅助指导施工人员定位施工区域，可直观有效的为工程建设管理决策层分析方案利弊提供有效的数据支撑。管理决策层分析方案利弊提供有效的数据支撑。管理决策层分析方案利弊提供有效的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法


[0001]本专利技术涉及一种电力工程策略优化方法，具体是一种基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着国民经济的持续发展，加快电网建设显得尤为紧迫。电网建设涉及土地、规划、城建、交通、铁路、航道、林业、电信、农业等相关部门以及地方的经济、行政和人际关系。
[0003]测绘工作作为电力工程设计的前期工作对工程造价及工程设计、建设质量起着至关重要的作用，其从很大程度上影响着整个电力工程投资成本的有效控制，尤其体现在外业测量的效率、质量，内业成图的成品率及内外业对施测工作的现势性和返工率等方面。但目前，无论是高压输电线路建设，10KV配网技改大修，还是农村低压线路改造，电力建设工程勘测为半人工状态进行，且有严重滞后的趋势。电力项目迟迟不能投运，不但给国家和电力企业造成了经济损失，而且给地方政治、经济和社会效益带来了较大影响。可以说，电力工程建设进度问题已经成为当前电网建设中的最大制约。
[0004]当前在配网基建工程中，电力线路的测量大多采用传统的电力线路测量，是通过普通的测量工具测量出线档间的档距，通过将每个档距进行累加，得出线路长度，测量精度差、设备运用少、人力成本高、定位勘测难，传统的测量方式存在较多的缺陷。
[0005]电力工程勘测数字化程度将对工程建设进度起着决定性作用，具体的说，工程勘测数字化辅助决策既是电力建设项目的晴雨表，也是工程形象进度表，它将直接关系到工程能否按时开工和如期投入运行。/>
技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法，为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于“3S”集成技术的电力工程建设辅助决策方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1、根据电力工程建设设计数据，获取建设区域原始坐标，建设区域地理、行政信息和规划采集对象的边界线及特征线，并进行坐标转换；
[0009]步骤2、进行电力工程建设区域初步勘测，获取初级电力廊道航线基础数据，并规划电力工程建设区域及建设廊道无人机航线；
[0010]步骤3、利用RS遥感技术采集三维空间对象数据，包含电力工程项目的全景正射图像数据、倾斜摄影图像数据和建设廊道全彩三维激光雷达点云数据；
[0011]步骤4、对数据进行预处理及数据质量核验；
[0012]步骤5、根据处理后的数据，构建三维GIS空间数据库；
[0013]步骤6、根据步骤5构建的三维GIS空间数据库，搭设电力工程可视化建设平台；
[0014]步骤7、根据步骤5构建的三维GIS空间数据库，分析处理点云数据；
[0015]步骤8、基于步骤6和步骤7构建电力工程建设模型，并进行可视化展示，对电力工程建设决策进行辅助优化。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有点在于：
[0017](1)本专利技术的技术方案将遥感技术、地理信息系统技术和全球定位系统技术结合，能够有效提高电力工程测量的效率和精度，大幅减少现场勘查人员的外业工作量；
[0018](2)本专利技术的技术方案可根据沿线现场踏勘，与粗估房屋拆迁量和林木砍伐量比较，采用三维GIS技术可视化后，可以精确辅助指导建设路径选线，最大程度避开房屋、林木、河流等聚集区域，效果显著；
[0019](3)本专利技术的技术方案可以在施工图设计阶段优化，线路路径，合理设置线路转角，减少了铁塔使用数量，降低工程造价；
[0020](4)本专利技术的技术方案高灵活、快响应、低成本，可得到真实的三维场景图，可从不同视角观看线路周围的地物、地貌信息，精确辅助指导施工人员定位施工区域，规划设计临时进场道路、临时施工场地、临时施工物资堆放场地，规划设计永久建设占地区域，规划安全运行距离内政策处理协调方案，规划建设过程中地面障碍物跨越方案；
[0021](5)本专利技术的技术方案可以模拟拟建工程全过程建设过程，可直观有效的为工程建设管理决策层分析方案利弊提供有效的数据支撑。
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的步骤流程图。
[0024]图2为本专利技术的实施例中的建设廊道无人机航线图。
[0025]图3为本专利技术的实施例中的带状航线图。
[0026]图4为本专利技术的实施例中的纵向航线图。
[0027]图5
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7为本专利技术的实施例中获取的全彩三维激光雷达点云数据。
[0028]图8为本专利技术的实施例中的单木参数图。
[0029]图9为本专利技术的实施例中的建设路径正射高清图。
具体实施方式
[0030]一种基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法，包括以下步骤：
[0031]步骤1、根据电力工程建设设计数据，获取建设区域原始坐标，建设区域地理、行政信息和规划采集对象的边界线及特征线，并进行坐标转换，具体为：
[0032]提取电力工程建设区域内原始的行政区规划、地形地貌、交通、水系、建筑、自然地理信息数据，导出建设区域相关的CAD点、线、面文件；
[0033]选择建设区域边界线和关键控制点，导出建设路径中心线CAD文件，检验校正数据，进行建设区域坐标转换。
[0034]步骤2、进行电力工程建设区域初步勘测，获取初级电力廊道航线基础数据，并规划电力工程建设区域及建设廊道无人机航线，具体为：
[0035]步骤2
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1：通过飞行器预飞现场勘察待测区域，获取地形类别、地面覆盖类型、植被覆盖密度等，确定电力工程建设区域内高大建筑的高度，对建筑物高度进行测量，做好勘测
现场情况登记备案，规划勘测范围。
[0036]步骤2
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2：根据步骤1获取的电力杆塔中心点经纬度和塔顶高程数据设计电力建设路径廊道带状航线和纵向自由高度廊道航线，利用航线规划设计软件，导入测区中心线带状KML文件，根据现场预勘察记录数据，设置相关飞行高度，航向重叠率、旁向重叠率、仿地折角航线参数，生成相应的带状仿地飞行航线任务KML文件；
[0037]根据测区底部和顶部高程，绘制面状KML文件，导入WPM专业化定制化航线规划设计软件，设置相关航线参数生成相应电力工程待建廊道纵向自由高度廊道航线任务KML文件。
[0038]步骤3、利用RS遥感技术采集三维空间对象数据，包含电力工程项目的全景正射图像数据、倾斜摄影图像数据和建设廊道全彩三维激光雷达点云数据，具体为：
[0039]步骤3
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1：根据步骤2中的电力工程建设区域及建设廊道无人机航线，利用遥感系统，结合实时位姿补偿技术，获取厘米级精准正射图像数据；
[0040]步骤3
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2：利用集成三轴云台，进行多角度摆动拍摄，获取三维倾斜图像；
[0041]步骤3
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3：针对建设路径中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据电力工程建设设计数据，获取建设区域原始坐标，建设区域地理、行政信息和规划采集对象的边界线及特征线，并进行坐标转换；步骤2、进行电力工程建设区域初步勘测，获取初级电力廊道航线基础数据，并规划电力工程建设区域及建设廊道无人机航线；步骤3、利用RS遥感技术采集三维空间对象数据，包含电力工程项目的全景正射图像数据、倾斜摄影图像数据和建设廊道全彩三维激光雷达点云数据；步骤4、对数据进行预处理及数据质量核验；步骤5、根据处理后的数据，构建三维GIS空间数据库；步骤6、根据步骤5构建的三维GIS空间数据库，搭设电力工程可视化建设平台；步骤7、根据步骤5构建的三维GIS空间数据库，分析处理点云数据；步骤8、基于步骤6和步骤7构建电力工程建设模型，并进行可视化展示，对电力工程建设决策进行辅助优化。2.根据权利要求1所述的基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法，其特征在于，所述步骤1中的获取建设区域坐标及信息，具体为：提取电力工程建设区域内原始的行政区规划、地形地貌、交通、水系、建筑、自然地理信息数据；选择建设区域边界线和关键控制点，导出建设路径中心线CAD文件，检验校正数据，进行建设区域坐标转换。3.根据权利要求1所述的基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法，其特征在于，所述步骤2中的进行电力工程建设区域初步勘测，并进行航线规划，具体为：步骤2
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1：通过飞行器预飞现场勘察待测区域，获取地形类别、地面覆盖类型、植被覆盖密度等，确定电力工程建设区域内高大建筑的高度，对建筑物高度进行测量，做好勘测现场情况登记备案，规划勘测范围；步骤2
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2：根据步骤1获取的电力杆塔中心点经纬度和塔顶高程数据设计电力建设路径廊道带状航线和纵向自由高度廊道航线，利用航线规划设计软件，导入测区中心线带状KML文件，根据现场预勘察记录数据，设置相关飞行高度，航向重叠率、旁向重叠率、仿地折角航线参数，生成相应的带状仿地飞行航线任务KML文件；根据测区底部和顶部高程，绘制面状KML文件，导入WPM专业化定制化航线规划设计软件，设置相关航线参数生成相应电力工程待建廊道纵向自由高度廊道航线任务KML文件。4.根据权利要求1所述的基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法，其特征在于，所述步骤3中的利用RS遥感技术采集三维空间对象数据，具体为：步骤3
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1：根据步骤2中的电力工程建设区域及建设廊道无人机航线，利用遥感系统，结合实时位姿补偿技术，获取厘米级精准正射图像数据；步骤3
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2：利用集成三轴云台，进行多角度摆动拍摄，获取三维倾斜图像；步骤3
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3：针对建设路径中的立面或斜面的作业任务，获得贴近摄影图像，在安全距离范围内，高效获取超高分辨率的数据影像，精准还原地表和物体精细纹理、结构和特征；步骤3
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4：利用集激光雷达模块、测绘相机、高精度惯导，融合GNSS、高精度惯导与视觉数据获取建设区域的厘米级精度真彩实时点云数据；再以其他区域、间隔来分批进行局部
加密勘测，确保在勘测精度与范围之间达到勘测区域的点云数据全方位获取。5.根据权利要求1所述的基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法，其特征在于，所述步骤4中的对数据进行预处理及数据质量核验，具体为：步骤4
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1：检查各地面基站记录的原始数据是否存在异常，分析该数据是否可用，采集时段与飞行时段吻合，并且采集频率满足要求；对POS原始数据进行检查、分析数据记录编号的完整性；对点云原始数据检查完整性，并检查其覆盖范围是否满足要求，检查点云去噪、密度和精度是否满足要求；对原始影像数据进行检查，包括是否漏拍，是否覆盖整个测区，是否有漏洞，影像数据重叠度是否与规划一致，影像画面是否满足要求；步骤4
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2：对满足要求的原始数据进行解码，获取GPS数据、IMU数据和激光测距数据；将同一架次的GPS数据、IMU数据、地面基站观测数据、飞行记录数据、基站控制点数据和激光测距数据等进行整理，联合POS数据和激光测距数据，附加系统检校数据，进行点云数据解算，生成LAS格式的点云数据。6.根据权利要求1所述的基于三维GIS技术的电力工程建设决策优化方法，其特征在于，所述步骤5中的构建三维GIS空间数据库，具体包括以下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭程，张勇，师扬，张胜林，肖贤华，林祥军，吴昊，王政杰，孔维泰，周明节，王玮，徐小峰，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司，
类型：发明
国别省市：