(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210945590.X (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 国网电力科 学研究院武汉南瑞 有限 责任公司 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞 瑜路 143号 (72)发明人 李旺　姜志博　林卿　李健　李哲　 李牧　许远根　陶汉涛　张磊　 王钊　白冰洁　吴大伟　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 李满　潘杰 (51)Int.Cl. G06T 17/05(2011.01) G06F 16/29(2019.01)G06F 30/13(2020.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 输电通道三维可视化建模的精准性评估系 统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种输电通道三维可视化建 模的精准性评估系统， 它的输电通道 三维可视化 模型构建模块用于根据输电通道 二维图纸、 输电 通道激光雷达点云测量数据和倾斜摄影数据， 构 建输电通道 三维可视化模型； 三维设计平台用于 根据输电通道三维可视化模型得到输电通道三 维可视化场景； 精准性评估模块用于将输电通道 结构数据输入到输电通道三维可视化场景中， 进 行输电通道 三维可视化建模精准性验证。 本发明 为建设输电通道智慧物联全景监控系统提供了 三维可视化 技术支撑。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115393537 A 2022.11.25 CN 115393537 A 1.一种输电通道三维可视化建模的精准性评估系统， 其特征在于： 它包括输电通道三 维可视化模型构建模块(1)、 三维设计平台(2)和精准 性验证模块(3)； 所述输电通道三维可视化模型构建模块(1)用于根据输电通道二维图纸、 激光雷达点 云测量数据和倾 斜摄影数据， 构建输电通道三维可视化模型； 所述三维设计平台(2)用于根据输电通道三维可视化模型得到输电通道三维可视化场 景； 所述精准性评估模块(3)用于将输电通道结构数据输入到输电通道三维可视化场景 中， 进行输电通道三维可视化建模精准 性验证。 2.根据权利要求1所述的输电通道三维可视化建模的精准性评估系统， 其特征在于： 所 述根据输电通道二维 图纸、 输电通道激光雷达点云测 量数据和倾斜摄影数据， 构建输电通 道三维可视化模型的具体过程 为： 首先、 提取国网特高压 输电线路及 密集通道的电线仿真数据； 然后， 对输电线路金具、 塔形基础及电力线元件进行三维参数化建模和属性信息的配 置， 搭建相应的元件库； 利用绘图软件， 按照预设比例采用圆柱体、 立方体， 及元件库构建输电通道三维模型； 根据输电通道各点的坐标和各点对应的高度和倾斜角， 利用铁搭拼接成果和金具串拼 接成果， 在输电通道三维模型基础上 搭建输电线路全线模型； 根据输电线路全线模型， 得到输电通道三维可视化模型中GIS平台相应的配置文件和 对应的GIS平 台原始数据模型， 将GIS平 台相应的配置文件和对应的GIS平 台原始数据模型 输出到GIS应用系统来分析电线位置信息 。 3.根据权利要求2所述的输电通道三维可视化建模的精准性评估系统， 其特征在于： 构 建输电通道三维可视化模型 的具体过程还包括： 采用无人机航测设备， 根据三维可视化建 模需要， 确定航测范围， 对航线 进行规划 和航线高度和倾 斜角参数设定； 通过在同一飞行平台上搭载多台传感器同时从不同角度采集输电线路影像， 获取影像 中地面物体的结构数据信息； 对数据进行预处理， 将不同的拍摄点的输电线路及拍摄到的周边事物的点云数据进行 拼接得到 仿真模型； 在点云数据上拟合成模型， 构建输电线路及拍摄到的周边事物三维线框模型和物体结 构影像； 将物体样式的纹理信 息映射到三维线框模型上， 形成输电通道三维可视化模型的三维 线框模型的真实纹 理。 4.根据权利要求3所述的输电通道三维可视化建模的精准性评估系统， 其特征在于： 构 建输电通道三维可视化模型的具体过程还包括： 激光测距系统向探测目标主动发射激光脉 冲， 获取测量物体与地物表面的距离、 地物表面坡度、 地物表面粗糙度和地物表面反射率， 并生成三维空间坐标， 即激光雷达点云数据， 从不同视角对这些激光雷达点云数据进行三 维显示， 量测， 计算激光雷达点云数据所表达目标的表面积、 体积； 对激光雷达点云数据进行分层预处 理， 分离出其中的建筑物、 树木、 道路； 对激光雷达点云数据进行三维重建， 得到 输电通道三维可视化模型。 5.根据权利要求1所述的输电通道三维可视化建模的精准性评估系统， 其特征在于： 所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115393537 A 2述三维设计平台(2)根据输电通道 三维可视化模 型得到输电通道三 维可视化场景的具体方 法为： 将输电通道三维可视化模型输入到三维设计平台； 基于三维设计平台中的三维选线 系统， 结合道亨杆塔设计系统、 金具组装系统、 基础设计系统、 杆塔放样系统， 建立杆塔、 绝 缘串、 基本样式模型， 展现完整的输电通道三维可视化场景。 6.根据权利要求1所述的输电通道三维可视化建模的精准性评估系统， 其特征在于： 所 述精准性评估模块(3)用于将输电通道结构数据输入到输电通道三维可视化场景中， 进行 输电通道三维可视化建模精准 性验证的具体方法为： 获取地表L idar数据； 根据CAD数据提供的输电通道地物平面坐标数据， 内插对应的地表Lidar数据， 求出地 物的高度信息； 依据地物 的高度信息， 进行影像地面点位的误差分析， 根据误差正反方向上的范围判 断采用输电通道三维可视化场景测量 地物高度的精确性。 7.根据权利要求6所述的输电通道三维可视化建模的精准性评估系统， 其特征在于： 所 述影像地面点位中误差 分析包括拍摄地点的坐标中误差与三 维空间坐标中误差， 经过误差 传播计算而得到影像地面点位中误差， 其中， 影像地面点位中误差采用空间中三点的误差 坐标表示(mXT， mYT， mZT)， 计算公式为： 其中， mXT为影像地面点位中横向上的误差， mYT为影像地面点位中纵向上的误差， mZT为 影像地面点位中高度方向上的误差， mXST为拍摄地点横向上的坐标， mXST为拍摄地点纵向上 的坐标， mZST为拍摄地点高度方向上的坐 标， mX为三维空间横向上的坐标， mY为三维空间纵向 上的坐标， mZ为三维空间高度方向上的坐标。 8.根据权利要求6所述的输电通道三维可视化建模的精准性评估系统， 其特征在于： 将 采用输电通道三 维可视化场景得到的地物高度值与利用仪器测量的对应地物高度实际值， 进行对比检验， 得 出绝对误差和相对误差 。 9.一种权利要求1所述系统的输电通道三维可视化建模的精准性评估方法， 其特征在 于， 它包括如下步骤： 步骤1： 根据输电通道二维图纸、 输电通道激光雷达点云测量数据和倾斜摄影数据， 构 建输电通道三维可视化模型； 步骤2： 根据输电通道三维可视化模型 得到输电通道三维可视化场景； 步骤3： 将输电通道结构数据输入到输电通道三维可视化场景中， 进行输电通道三维可 视化建模精准 性验证。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115393537 A 3