输电线路状态监测的GIS平台设计与实现

本文分析了电力工业输电线路状态监测工作中对GIS的需求,结合输电线路状态监测的特点,提出了基于SOA架构的二三维一体化输电线路状态监测GIS平台建设思路,开发了原型系统,实现了输电线路及其状态在三维环境下的展示、分析、模拟和实时信息查询,对实现输电线路状态空间监测具有参考意义。     

输电线路测量辅助处理软件编制

采用VB 6.0并结合架空输电线路测量内业数据整理的特点,编制了输电线路测量辅助处理软件对测量数据进行编辑处理,生成各种成果表和归档资料,同时提供与架空送电线路软件的数据接口。该软件实现了架空输电线路内业数据处理自动化的,已在架空输电线路工程中得到广泛应用。     

输电线路风偏模拟分析系统研究

采用激光点云、数据高程、高清影像等技术,构建了输电线路工况模拟分析模型,设计开发了输电线路风偏模拟分析系统。在系统中实时集成第三方环境参数,通过输电线路风偏工况模拟分析,对超过安全阈值的输电线路进行定位、预警和预报,为输电线路的自动化巡检和隐患智能预警分析提供了技术支撑和科学决策依据。     

基于GIS的输电线路路径智能优选研究

在研究输电线路选线原则的基础上,以电力走廊多源空间信息为数据基础,以成本最优和敏感区避让为基本原则,利用GIS空间建模的方法,在地理空间位置上综合分析得出线路路径,实现了输电线路的智能优选,为输电线路选线提供了科学的依据,为输电线路设计人员提供了路径参考。     

面向智能输电的三维可视化管理平台研究

提出了输电线路与物理设备动态映射的数据组织,从而实现输电线路及其技术档案资料的动态管理,研究实现了基于COLLDA的设备三维模型的动态构建方法,构建了基于键值数据库的影像库、模型库等,设计与实现了输电线路三维可视化维护管理平台,实现输电线路的可视化、智能化管理。     

输电线路的数字微地形自动提取方法

微地形是输电线路工程安全运行、电线积冰风险区划和线路建设期能耗计算等工作的重要基础,实现输电线路微地形的合理提取是复杂地形条件下电网工程建设的前提与保证。针对传统输电线路微地形提取存在决策知识模糊、主观因素影响大和缺少定量提取指标等问题,依据规程中微地形分类体系,提出了以地形位置指数、坡度、相对高程和水体距离为特征因子的组合表达输电线路微地形提取决策方案,利用数字地形分析技术建立了输电线路微地形自动提取方法。以2012—2018年某电网公司9条输电线路域栅格数字高程模型数据进行提取实验,实验结果与分析表明,所提方法能够有效提取垭口地形、高山地形、抬升地形、峡谷地形和水汽地形5类典型输电线路微地形,且揭示了微地形分布与线路灾害发生的相关性,可为电网建设可行性论证、线路精细化设计等提供技术支持。     

基于气象信息的输电线路风险评估系统研究与应用

输电线路长时间暴露在户外,其安全可靠运行与气象信息密切相关,尤其是台风、冰灾等恶劣天气,是输电线路安全运行的极大安全隐患;为了应对恶劣气象条件对输电线路造成的巨大经济损失,并提前做好相关防范工作,将恶劣天气对输电线路安全运行的影响降至最低,并在电网防灾减灾中起到积极作用,现设计并实现了基于气象信息的输电线路风险评估系统,阐述了系统的总体架构及设计,详细介绍了系统的技术路线及内容;实现了台风、雷电、污闪、覆冰恶劣天气对输电线路造成影响的评估,并生成按风险等级划分的输电线路风险集,提醒有关部门尽早安排电网应对恶劣天气的举措.该系统在国家电网公司华东分部进行应用,为电网调度安全运行提供了重要的辅助决策.     

三维激光扫描系统在输电线路舞动治理工程中的应用

一、概述 输电线路舞动治理工程是近期国家电网公司重点技改项目之一,受覆冰、风激励等因素影响而诱发的输电线路大振幅自激舞动,不仅容易导致输电线路闪络、跳闸,还易造成跳线脱落、断线断股等损害,给国家造成巨大的经济损失.当前主要的治理方案是在输电线路指定位置上加装间隔棒与双摆防舞器组合体,如图1所示.     

高压输电线路专题地图和灾害专题图的制作

为了直观、真实地展示输电线路及各类灾害的影响,以某区域高压输电线路为例,详细论述了如何基于其他来源的基础地理数据、野外采集的输电线路GPS点位数据及各类灾害图件,制作高压输电线路专题地图与灾害专题图。结果显示,基于GIS的电力行业专题地图与灾害专题图不仅表达直观、查询方便、易于保存和更新,而且便于管理人员进行分析与决策。     

激光雷达探测输电走廊安全风险研究现状

输电走廊环境监测和风险预警是电网防灾抗灾的重要研究内容。在激光雷达、物联网、无人机及计算机技术的发展与推动下,利用各种新型遥感监测与巡检手段进行输电走廊大范围、智能化巡检成为重要发展趋势。综合多种监测数据的线路安全风险评估与灾害预警,成为智能电网建设工作的研究热点之一。本文系统论述了应用激光雷达技术进行输电走廊安全风险探测的研究现状与发展趋势,分析了激光雷达在输电线路安全风险探测中的优缺点,讨论了激光雷达输电线路巡检和监测数据在输电线路安全风险评估预警中所面对的问题与挑战。     

直线与交通线路交点精度研究

建立了交通线路与直线交点坐标精度的统一模型,并推导了直线线路、圆曲线线路和缓和曲线线路与直线交点的精度公式,且精度公式不但按X和Y轴方向给出,还按线路的纵向和横向给出,最后,给出了算例。     

复杂场景下的电力线自动提取

实现复杂场景下航拍图像的端到端电力线提取是电力线无人机检测的关键。本文通过分析基于深度学习的电力线实例分割实现存在的问题,提出了一种基于改进Mask R-CNN的电力线自动提取算法。首先,根据电力线的线性特征,提出一种线性IoU计算方法,改进Mask R-CNN原有的IoU计算,提高电力线提取性能;然后,将改进后的网络在电力线数据集上进行训练,得到电力线粗提取结果;最后,通过线段编组拟合算法,对粗提取结果进行聚类拟合,以解决电力线断裂和误检的问题。试验结果表明,所提方法能从环境复杂的无人机航拍图像中较为准确地提取完整的电力线。     

机载LiDAR辅助下的电力线路弧垂分析及应用

使用激光扫描技术进行输电线路运维能够有效发现线路本体缺陷和通道缺陷,但受巡视频次限制,不能保证发现输电线路缺陷的及时性。本文介绍了一种电力线工况分析模型来模拟实时动态的电力线状态信息。该模型考虑到输电线路受环境条件影响,如温度、风、覆冰等,其输电线弧垂状态会随之改变,运用架空线路电线力学计算,最终实现了电力线状态动态模拟,并结合扫描点云数据对典型气象条件下模拟电力线进行了安全距离检测,可及时发现输电线走廊下的隐患点。     

高分辨率光学遥感几何与纹理约束的线段优化算法

针对高分辨率光学遥感影像线段断裂问题,提出一种基于几何与纹理约束的线段优化算法。首先,将线段视为地物轮廓表达的一种方式,由此从同一地物边缘角度出发,提出线段断裂的几何与纹理规律;其次,提出线段优化算法,以提取线段结果为处理基元,依据线段长度确定初始优化线段,设定跟踪矩形,建立针对断裂线段的几何纹理约束模型,构建动态优化模型,并给出完整的线段优化流程。最后,通过多幅不同实际场景、不同类型高分辨率遥感影像的试验结果分析,表明本文算法不仅能够解决由地物遮挡、边缘模糊及边缘锯齿化造成的线段断裂问题,并且在优化线段长度以及抑制线段过提取问题方面,均表现出较大的优势。     

Estimation of the Positional Uncertainty in Line Simplification in GIS

Abstract

This paper presents a new model for handling positional uncertainty in the process of line simplification. It considers that positional uncertainty in a simplified line is caused by (a) positional uncertainty in an initial line propagated through the process and (b) a deviation of the simplified line from the initial line. In order to describe the uncertainty in the simplified line, the maximum distance is defined as a measure. This measure is further adopted to determine parameters to a line simplification algorithm. Therefore, this model makes a step forward in the implementation of an uncertainty indicator for the line simplification. As compared existing models, the proposed uncertainty model in this paper is more comprehensive in uncertainty assessment for line simplification.     

Relationship of uncertainty between polygon segment and line segment for spatial data in GIS

The mathematic theory for uncertainty model of line segment are summed up to achieve a general conception, and the line error band model of ?σ is a basic uncertainty model that can depict the line accuracy and quality efficiently while the model of ?m and error entropy can be regarded as the supplement of it. The error band model will reflect and describe the influence of line uncertainty on polygon uncertainty. Therefore, the statistical characteristic of the line error is studied deeply by analyzing the probability that the line error falls into a certain range. Moreover, the theory accordance is achieved in the selecting the error buffer for line feature and the error indicator. The relationship of the accuracy of area for a polygon with the error loop for a polygon boundary is deduced and computed.     

Relationship of Uncertainty Between Polygon Segment and Line Segment for Spatial Data in GIS

The mathematic theory for uncertainty model of line segment are summed up to achieve a general conception, and the line error band model of εp is a basic uncertainty model that can depict the line accuracy and quality efficiently while the model of εm and error entropy can be regarded as the supplement of it. The error band model will reflect and describe the influence of line uncertainty on polygon uncertainty. Therefore, the statistical characteristic of the line error is studied deeply by analyzing the probability that the line error falls into a certain range. Moreover, the theory accordance is achieved in the selecting the error buffer for line feature and the error indicator, The relationship of the accuracy of area for a polygon with the error loop for a polygon boundary is deduced and computed.     

基于TIN的半自动多影像同名线段匹配算法研究

提出了根据同名像点构成三角网(TIN)来进行同名直线的匹配。依据TIN预测左影像上一条给定直线在右影像上同名直线的搜索范围，计算给定直线与候选直线的灰度相关系数．取最大相关系数所对应的直线为同名直线。实验证明，该算法简单、可行。     

A measure of average error variance of line features

This article presents a new development in measuring the positional error of line features in Geographic Information Systems (GIS), in the form of a new measure for estimating the average error variance of line features, including line segment, polyline, polygon, and curved lines. This average error measure is represented in the form of a covariance matrix derived by an analytical approach. Corresponding error indicators are derived from this matrix. The error of line features mainly results from two factors: (1) an error propagated from the original component points of line features and (2) a model error of interpolation between these points. In this study, a method of average error estimation has been derived regarding the first type error of line features that are interpolated by either linear or cubic interpolation methods. The main contribution of the research is the provision of an error measure to assess the quality of spatial data in application settings. The proposed error models for estimating average error variance of line features in a GIS are illustrated by both simulated and practical experiments. The results show that the line accuracy from a linear interpolation is better than a line interpolated using a cubic model.     

激光雷达点云电力线三维重建模型的对比与分析

电力线三维重建是直升机激光雷达（light detection and ranging,LiDAR）电力巡线的一项重要内容。提出了两种基于直升机LiDAR点云的电力线三维重建模型,包括直线段与悬链线段相结合的模型（简称为"模型一"）、直线段与抛物线段相结合的模型（简称为"模型二"）。其中,直线段位于xy平面,悬链线段和抛物线段位于过直线段的铅垂面。模型的创新之处在于两者均使用了电力线LiDAR点水平坐标进一步投影到xy平面上相应的拟合直线产生的比例因子作为悬链线、抛物线方程的参数。使用6个有代表性的实验数据、4个评价指标对6种重建模型（已有的4种和上述提出的两种）的性能进行评价和对比。实验结果表明,模型二具有最高的重建效率和最高的重建精度。另外,实验结果进一步说明铅垂面及铅垂面上投影模型的选择、误差因素的考虑等3个因素对重建模型性能有着显著影响。