與傳統(tǒng)的航空攝影測(cè)量?jī)?yōu)化選線技術(shù)相比，機(jī)載LIDAR測(cè)量技術(shù)在輸電線路優(yōu)化選線設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)中許多方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)如下：
1) 激光雷達(dá)可穿透植被、快速獲取地表的三維信息，通過對(duì)機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)及其同時(shí)拍攝的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列處理，可以得到高精度的DEM、DSM、DOM、等高線以及植被分類圖等豐富的地表信息，結(jié)合DSM和DOM可得到真實(shí)的三維場(chǎng)景圖，參考三維場(chǎng)景圖進(jìn)行電力選線，可從不同視角觀看線路周圍的地物、地貌信息，使設(shè)計(jì)人員在室內(nèi)即可高效地完成圖上選線及線路優(yōu)化工作。
2) 機(jī)載激光LIDAR利用系統(tǒng)所帶的GPS數(shù)據(jù)以及IMU系統(tǒng)的精確空間位置信息，只需要外業(yè)的幾個(gè)GPS基站布控點(diǎn)，進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)的差分誤差解算，基本不需要再有大量的人工外業(yè)的相控點(diǎn)，這相對(duì)于傳統(tǒng)航測(cè)方法來說，提高了很大的工作效率，并且節(jié)省了很大的工程設(shè)計(jì)成本。
3) 估算需砍伐樹木的面積
用激光雷達(dá)點(diǎn)云完成地面濾波后，參考地面點(diǎn)按不同高度對(duì)植被進(jìn)行分類處理，得到全線范圍內(nèi)的植被分布區(qū)域。從植被分布區(qū)中可直觀地判斷需砍伐植被的位置，應(yīng)用面積查詢工具可估計(jì)需砍伐植被的面積，從而避免了不必要的植被砍伐，減少了建設(shè)輸電線路對(duì)環(huán)境的破壞。
4) 估算房屋拆遷數(shù)量及賠償費(fèi)用
房屋賠償費(fèi)用在輸電線路建設(shè)成本中占有一部分比例，根據(jù)高分辨率的三維真實(shí)景觀圖，可清晰地查看設(shè)計(jì)線路走廊房屋狀況，包括房屋建筑結(jié)構(gòu)、層數(shù)及占地面積，根據(jù)這些細(xì)節(jié)可準(zhǔn)備地計(jì)算需拆遷房屋數(shù)量，估算賠償費(fèi)用，使輸電線路建設(shè)成本預(yù)算更科學(xué)。
5) 實(shí)時(shí)獲取斷面
利用機(jī)載LIDAR測(cè)量技術(shù)，可以快速獲取不同方向不同深度的斷面圖，可方便地觀看設(shè)計(jì)電力線與周圍地物在空間上的關(guān)系，如交叉線路在高程上的差異、設(shè)計(jì)線路與走廊范圍內(nèi)植被的高差等，一些諸如房高、樹高、桿塔高等信息則利用激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)提取，避免了傳統(tǒng)航測(cè)作業(yè)中由內(nèi)業(yè)人員逐點(diǎn)進(jìn)行立體量測(cè)的繁瑣過程，與航空攝影測(cè)量?jī)?yōu)化選線技術(shù)相比較，應(yīng)用機(jī)載LIDAR優(yōu)化選線技術(shù)進(jìn)行平斷面采集作業(yè)效率可以提高75%左右。至于平斷面精度，絕大部分機(jī)載LIDAR斷面點(diǎn)高程誤差在0.5m以內(nèi)，因此，機(jī)載激光LIDAR平斷面精度不僅完全能夠滿足線路設(shè)計(jì)的需要而且遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)航測(cè)平斷面精度。
6) 機(jī)載LIDAR測(cè)量技術(shù)生產(chǎn)的DOM和DEM 生成的三維場(chǎng)景操作更方便，效果更逼真，可以方便進(jìn)行全線漫游以及多視角觀察，便于設(shè)計(jì)人員從整體上把握線路路徑。
7) 選線的測(cè)量設(shè)計(jì)成果可以非常方便地為后期電網(wǎng)三維可視化管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，更有利于數(shù)字電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。
機(jī)載LIDAR系統(tǒng)在輸電線路巡線中的應(yīng)用
輸電線路的巡檢目的，是查找線路中的安全隱患和故障，即時(shí)進(jìn)行檢修，以盡最大限度地避免事故的發(fā)生，或以最高的效率恢復(fù)線路的正常運(yùn)行，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
機(jī)載 LIDAR 測(cè)量系統(tǒng)可以很好地解決空間定位和量測(cè)精度等問題，通過LIDAR設(shè)備，可以直接采集線路走廊高精度三維激光點(diǎn)云和高分辨率航空數(shù)碼影像，進(jìn)而獲得高精度三維線路走廊地形、地貌、地物和線路設(shè)施設(shè)備空間信息，包括桿塔、掛線點(diǎn)位置、電線弧垂等?？梢跃_、快速地量測(cè)線路走廊地物(特別是房屋、樹木、交叉跨越)到電線的距離、導(dǎo)線線間距離等是否滿足安全運(yùn)行要求。另外，高分辨率航空數(shù)碼影像可以供巡檢人員判讀輸電線路和通道安全隱患和
異常。
根據(jù)《架空送電線路運(yùn)行規(guī)程》，巡線時(shí)需要檢測(cè)的安全距離主要包括：
1) 導(dǎo)線在最大計(jì)算弧垂情況下與地面最小距離;
2) 導(dǎo)線在最大計(jì)算風(fēng)偏情況下與山坡、峭壁、巖石之間的最小凈
3) 空距離;
4) 導(dǎo)線在最大計(jì)算弧垂情況下與建筑物之間的最小垂直距離;
5) 邊導(dǎo)線在最大計(jì)算風(fēng)偏情況下與建筑物之間的最小水平距離;
6) 導(dǎo)線在最大弧垂情況下與樹木之間的垂直距離;
7) 導(dǎo)線在最大風(fēng)偏情況下與樹木之間的凈空距離;
8) 導(dǎo)線到鐵路、各等級(jí)公路、電車道、河流的垂直距離和水平距離;
9) 導(dǎo)線到交叉跨越(電力線、通信線、管道和索道)的距離。
利用機(jī)載 LIDAR 技術(shù)，完全可以高精度、全面的實(shí)現(xiàn)運(yùn)行規(guī)程中的這些安檢的技術(shù)要求。系統(tǒng)一旦檢測(cè)出小于安全距離的激光數(shù)據(jù)點(diǎn)，則自動(dòng)匯總并輸出圖表，以便于運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行野外現(xiàn)場(chǎng)校核檢修。
圖 地面危險(xiǎn)點(diǎn)檢測(cè)