地面三維激光掃描技術(shù)在變電站精細(xì)測(cè)量中的應(yīng)用

彭 昊，徐敬海，倪紹強(qiáng)

(1. 南京工業(yè)大學(xué),江蘇 南京211800； 2. 北京云測(cè)空間科技發(fā)展有限公司,北京 102600)

地面三維激光掃描技術(shù)在變電站精細(xì)測(cè)量中的應(yīng)用

彭 昊1，徐敬海1，倪紹強(qiáng)2

(1. 南京工業(yè)大學(xué),江蘇 南京211800； 2. 北京云測(cè)空間科技發(fā)展有限公司,北京 102600)

變電站是重要的電力設(shè)施，對(duì)其進(jìn)行測(cè)繪采集是三維建模與可視化、運(yùn)行維護(hù)、管理、異常監(jiān)控等工作的基礎(chǔ)，但其中構(gòu)筑物具有復(fù)雜、結(jié)構(gòu)異形等特點(diǎn)。本文利用三維激光掃描技術(shù)獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)變電站進(jìn)行精細(xì)測(cè)量。提出了基于空間區(qū)域復(fù)雜度的劃分(如將測(cè)區(qū)劃分為均勻分布區(qū)、緊密排列區(qū)、氣體絕緣封閉組合電器(GIS)區(qū)、過(guò)渡區(qū))方法，并以新疆亞中變電站為例展示了該方法的應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)了變電站的三維建模與可視化。

三維激光掃描技術(shù);點(diǎn)云數(shù)據(jù);三維建?？梢暬?精細(xì)測(cè)量

隨著科技的發(fā)展，數(shù)字化變電站成為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢(shì)，變電站作為電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，其日常監(jiān)測(cè)與維護(hù)顯得尤為重要。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與社會(huì)發(fā)展息息相關(guān)，而變電站對(duì)配電網(wǎng)的安全運(yùn)行的作用也越來(lái)越重要。因此，應(yīng)用地面三維激光掃描技術(shù)，利用3ds Max等建模軟件，模擬出變電站實(shí)際情況，能夠直觀地展現(xiàn)出變電站的具體情況，讓工作人員清楚、直觀地了解變電站工程規(guī)劃布局、生產(chǎn)運(yùn)行、設(shè)備參數(shù)、輔助設(shè)施等一系列三維數(shù)字化信息，為變電站工程檢修和電網(wǎng)線(xiàn)路規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)指揮、模擬運(yùn)行、智能管理等提供良好的信息支撐。已有文獻(xiàn)開(kāi)展了許多該方面的研究與開(kāi)發(fā)工作，如文獻(xiàn)[1]研究發(fā)現(xiàn)利用三維激光掃描技術(shù)可以快速建立三維空間可視化模型。文獻(xiàn)[2]對(duì)現(xiàn)有的變電站建模方法進(jìn)行對(duì)比分析，采用了建模效率高、精度高、直觀性強(qiáng)的地面激光雷達(dá)建模法。文獻(xiàn)[3]將三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于超高壓輸電線(xiàn)路的檢修與維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了輸電線(xiàn)路各細(xì)節(jié)的部分檢測(cè)，有效保證了輸電線(xiàn)路的安全運(yùn)行。由于變電站的儀器設(shè)備比較復(fù)雜，多是異形構(gòu)筑物，而非建筑物。變電站內(nèi)的構(gòu)筑物的特點(diǎn)是形狀極其不規(guī)則，特征點(diǎn)、特征線(xiàn)、特征面復(fù)雜多樣。利用三維激光掃描儀將采集海量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，為后續(xù)點(diǎn)云配準(zhǔn)的工作帶來(lái)難度。國(guó)內(nèi)一些學(xué)者采用隨機(jī)采樣一致性(RANSAC)方法[4]、多視角三維激光點(diǎn)云整體配準(zhǔn)算法[5]、閉合條件約束的全局最優(yōu)多視點(diǎn)云配準(zhǔn)方法[6]、改進(jìn)后的ICP算法[7-9]、激光反射強(qiáng)度的點(diǎn)云自動(dòng)配準(zhǔn)方法[10]、特征點(diǎn)提取和匹配的方法[11]等解決海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)問(wèn)題。

本文針對(duì)變電站測(cè)區(qū)面積大、測(cè)區(qū)儀器復(fù)雜多樣、三維激光掃描儀采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大、點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)難度高等問(wèn)題，以新疆亞中變電站工程項(xiàng)目為基礎(chǔ)，利用Trimble Realworks軟件，采用點(diǎn)云全自動(dòng)配準(zhǔn)和標(biāo)靶球手動(dòng)配準(zhǔn)結(jié)合的方式處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)問(wèn)題，深入討論如何利用地面三維激光掃描技術(shù)對(duì)變電站的精細(xì)測(cè)量，并利用3ds Max軟件進(jìn)行三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)紋理貼圖與建模，最終實(shí)現(xiàn)變電站的三維建模與可視化。

1 工程概況

國(guó)網(wǎng)新疆電力公司亞中750 kV變電站位于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市烏魯木齊縣甘溝鄉(xiāng)境內(nèi)，變電站站區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，除電力設(shè)備外無(wú)任何雜樹(shù)雜草等。亞中變電站東西長(zhǎng)約350 m，南北長(zhǎng)約400 m，總面積約12.96萬(wàn)m2。站區(qū)內(nèi)地面工程包括，750 kV主變2組，750 kV線(xiàn)路2回，一回接至鳳凰750 kV變電站，一回接至達(dá)坂城750 kV變電站。220 kV線(xiàn)路8回，66 kV電抗器3組，66 kV電容器2組。

變電站站區(qū)由變電站大門(mén)、圍墻，以及主控室、保護(hù)小室、地面、內(nèi)部道路、樹(shù)木草坪、儀器設(shè)備等組成，因站區(qū)面積較大，站內(nèi)儀器設(shè)備繁多且復(fù)雜，因而整體來(lái)說(shuō)視線(xiàn)通透性較差，且分布不均勻，有些地方較稀疏，有些地方較緊密，前期準(zhǔn)備工作顯得尤為重要。而站內(nèi)儀器設(shè)備鏤空多(如圖1所示)，利用三維激光掃描儀進(jìn)行掃描時(shí)，測(cè)量穿透性強(qiáng)，在一個(gè)測(cè)站上可以測(cè)量更多的點(diǎn)云要素，根據(jù)這一特點(diǎn)對(duì)建筑物可以減少測(cè)站數(shù)。站內(nèi)的儀器設(shè)備一般較高大，尤其避雷針設(shè)備可高達(dá)60 m(如圖1所示)，在一個(gè)測(cè)站上所測(cè)量的避雷針頂部點(diǎn)云數(shù)據(jù)較稀疏，為了保證點(diǎn)云的精密度，為此要在其周?chē)嗖荚O(shè)測(cè)站。

圖1 亞中變電站現(xiàn)場(chǎng)采集

2 變電站點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集

2.1 工作流程

根據(jù)亞中變電站地形圖，在實(shí)地測(cè)量前，首先在變電站工作人員的陪同下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘探，了解變電站測(cè)區(qū)內(nèi)儀器設(shè)備的基本情況及安全事項(xiàng)。其次，由于亞中變電站站區(qū)面積大，電力儀器設(shè)備復(fù)雜多樣，且區(qū)域分布存在差異，有的區(qū)域儀器設(shè)備分布較均勻，有的區(qū)域儀器設(shè)備分布較密集，有的區(qū)域儀器設(shè)備較高大，有的區(qū)域儀器設(shè)備較低矮，而且整個(gè)工程工作量較大，無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)量工作，因此需要進(jìn)行測(cè)區(qū)劃分。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘探的基本情況，進(jìn)行方案布設(shè)，對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)劃分為4類(lèi)，6個(gè)區(qū)域，分別為均勻分布區(qū)、緊密排列區(qū)、GIS區(qū)、過(guò)渡區(qū)。將均勻分布區(qū)內(nèi)相鄰測(cè)站之間間隔設(shè)為25 m；緊密排列區(qū)內(nèi)相鄰測(cè)站間無(wú)固定距離，最遠(yuǎn)不超過(guò)20 m；GIS區(qū)設(shè)備較低矮導(dǎo)致通視效果較差，因此需將三維激光掃描儀架低，且相鄰測(cè)站間距離不超過(guò)15 m；過(guò)渡區(qū)是為保證測(cè)區(qū)之間的連貫性而設(shè)置的。然后，根據(jù)規(guī)劃方案，對(duì)劃分后的每個(gè)區(qū)域逐一進(jìn)行測(cè)量。最后，利用Trimble Realworks軟件，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與點(diǎn)云拼接，噪點(diǎn)的剔除等內(nèi)業(yè)處理，形成完整的亞中變電站點(diǎn)云數(shù)據(jù)。利用3ds Max軟件進(jìn)行建模，紋理貼圖及三維可視化等工作。如圖2所示。

圖2 亞中變電站工作流程

2.2 方案布設(shè)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘探，亞中變電站測(cè)區(qū)環(huán)境較復(fù)雜，工程工作量很大，需耗費(fèi)數(shù)周才能完整地獲取變電站全部點(diǎn)云數(shù)據(jù)。為了節(jié)省人力資源及有效利用時(shí)間，針對(duì)站區(qū)進(jìn)行區(qū)域劃分具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在劃分測(cè)區(qū)的過(guò)程中，需要考慮如何完整獲取變電站的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，以及儀器和測(cè)量人員的安全、變電站工作人員的時(shí)間安排等因素。因而，測(cè)區(qū)劃分具有一定難度。

由于亞中變電站獨(dú)特的分布特點(diǎn)，為能夠全面獲取整個(gè)變電站的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，掃描基站的布設(shè)應(yīng)滿(mǎn)足：各點(diǎn)的掃描視角應(yīng)能涵蓋所有地形、地貌特征點(diǎn)；掃描基站應(yīng)視野開(kāi)闊，地面穩(wěn)定；應(yīng)分區(qū)域掃描后進(jìn)行拼接，不同位置、不同視角的掃描區(qū)域重疊度不宜少于10%；掃描光線(xiàn)和地面的交角盡可能大，提高掃描能力，減少掃描漏[12]。因此，在項(xiàng)目施工前需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化布局(如圖3所示)，現(xiàn)將整個(gè)亞中站區(qū)劃分為均勻分布區(qū)、緊密排列區(qū)、氣體絕緣封閉組合電器(gas insulated switchgear，GIS)區(qū)、過(guò)渡區(qū)。

圖3 亞中變電站方案布設(shè)

(1) 均勻分布區(qū)：包含220 kV線(xiàn)路8回，以及隔離開(kāi)關(guān)、接地閘刀、龍門(mén)架、避雷針等。其特點(diǎn)是儀器設(shè)備較細(xì)高，排列較稀疏，也比較規(guī)則，鏤空多，通視效果較好。為能獲得高質(zhì)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，但又不至于數(shù)據(jù)冗余，根據(jù)其特點(diǎn)，在架設(shè)三維激光掃描儀時(shí)，將三腳架架設(shè)到最高，將站與站之間的距離設(shè)為25 m，并且對(duì)三維激光掃描儀作以下參數(shù)設(shè)置：掃描分辨率設(shè)為1/4，則點(diǎn)間距為6.136 mm/10 m(即距掃描站點(diǎn)10 m處掃描點(diǎn)距為6.136 mm)，同時(shí)開(kāi)啟GPS定位。

(2) 緊密排列區(qū)：包含主變壓器2組、66 kV電容器2組、66 kV電抗器3組等。其特點(diǎn)是儀器設(shè)備較低矮、扁平，儀器設(shè)備間排列較緊密其復(fù)雜，通視效果較差，根據(jù)其特點(diǎn)，在測(cè)量時(shí)僅需正常架設(shè)三維激光掃描儀，無(wú)需架設(shè)過(guò)高或過(guò)低，測(cè)站間也無(wú)固定的距離，但測(cè)站間最遠(yuǎn)距離不超過(guò)20 m，而且在變電站儀器設(shè)備較緊密復(fù)雜出，三維激光掃描儀無(wú)法在外圍測(cè)量到其內(nèi)部時(shí)，需要將三維激光掃描儀搬至該區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行掃描。為此對(duì)三維激光掃描儀進(jìn)行如下參數(shù)設(shè)置：掃描分辨率設(shè)為1/8，則點(diǎn)間距為12.272 mm/10 m(即距掃描站點(diǎn)10 m處掃描點(diǎn)距為12.272 mm)，同時(shí)開(kāi)啟GPS定位。

(3) GIS區(qū)：由輸電管道組成，其特點(diǎn)是管道架設(shè)在距地面1.5 m左右，為能測(cè)量其全貌，特將三維激光掃描儀架設(shè)到最低，并且還將儀器架設(shè)到其頂部和底部，由于其通視效果差，測(cè)站間距設(shè)置在15 m左右。根據(jù)其特點(diǎn)，對(duì)三維激光掃描儀進(jìn)行一下參數(shù)設(shè)置：掃描分辨率設(shè)為1/8，則點(diǎn)間距為12.272 mm/10 m(即距掃描站點(diǎn)10 m處掃描點(diǎn)距為12.272 mm)，同時(shí)開(kāi)啟GPS定位。

(4) 過(guò)渡區(qū)：由于工程不可能一天測(cè)完，為保證測(cè)區(qū)之間的連貫性，特設(shè)置過(guò)渡區(qū)。在過(guò)渡區(qū)內(nèi)，測(cè)站在搬站時(shí)，需對(duì)標(biāo)靶球的位置進(jìn)行標(biāo)記，以便下次能準(zhǔn)確找到其位置。

2.3 野外三維測(cè)量

變電站三維模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集主要包括測(cè)區(qū)控制網(wǎng)的建立與三維激光掃描儀參數(shù)的設(shè)定。按照規(guī)劃方案，對(duì)不同的測(cè)區(qū)進(jìn)行逐步掃描。對(duì)變電站野外三維測(cè)量要注意以下3個(gè)問(wèn)題：①由于不同測(cè)區(qū)掃描對(duì)象與掃描環(huán)境的不同，需進(jìn)行不同的參數(shù)設(shè)置。②由于不同的測(cè)區(qū)面積大小、電力設(shè)備緊密度、高度等的不同，因此不同測(cè)區(qū)架設(shè)測(cè)站次數(shù)、密度等也要不同。③要靈活選取標(biāo)靶球的位置，因此，在作業(yè)過(guò)程中，在掃描儀的周?chē)?無(wú)遮擋，通視效果好)5～10 m處安放5個(gè)標(biāo)靶球，為保證相鄰測(cè)站能夠觀察到3個(gè)相同的標(biāo)靶球，每次搬站時(shí)僅挪動(dòng)2個(gè)標(biāo)靶球且任意3個(gè)標(biāo)靶球不在同一條直線(xiàn)上。

3 內(nèi)業(yè)處理與可視化

3.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)

在內(nèi)業(yè)處理過(guò)程中，首先根據(jù)項(xiàng)目工程對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求，對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行檢查。檢查其原始數(shù)據(jù)的正確性，文件命名、數(shù)據(jù)組織和數(shù)據(jù)格式的正確性、規(guī)范性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的介質(zhì)和規(guī)格的正確性、數(shù)據(jù)內(nèi)容的完整性，以及點(diǎn)云密度、點(diǎn)云間距均勻度、點(diǎn)云精度、點(diǎn)云噪聲等[13]是否符合該工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)質(zhì)量要求。其次，利用野外數(shù)據(jù)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)云匹配。

由于掃描系統(tǒng)在不同位置掃描時(shí)其坐標(biāo)系不一致，因此需要將多個(gè)測(cè)站掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，并轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的坐標(biāo)系，才能獲得物體表面完整的形狀信息，整個(gè)過(guò)程就是點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)[14]。點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)分有標(biāo)靶配準(zhǔn)和無(wú)標(biāo)靶配準(zhǔn)兩種。根據(jù)前期的方案布設(shè)及亞中變電站的特點(diǎn)，將原始數(shù)據(jù)全部導(dǎo)入Trimble Realworks軟件。首先根據(jù)相鄰測(cè)站間的點(diǎn)云重合度，利用軟件全自動(dòng)匹配功能，進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接。全自動(dòng)拼接完成后，由于小部分測(cè)站所采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)與其他相鄰測(cè)站的點(diǎn)云重合度較低，無(wú)法完成拼接，針對(duì)這一問(wèn)題，采用手動(dòng)匹配，即有標(biāo)靶配準(zhǔn)，利用前期現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)的標(biāo)靶球?yàn)楣颤c(diǎn)，以此作為控制點(diǎn)進(jìn)行變換參數(shù)的解算，進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)。其精度控制在0.005 m以?xún)?nèi)。圖4為通過(guò)配準(zhǔn)后的亞中變電站完整點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

3.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)去噪

由于在掃描過(guò)程中周邊環(huán)境會(huì)導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)不清晰，出現(xiàn)噪點(diǎn)，如果直接利用這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，計(jì)算機(jī)的處理難度會(huì)很大，也給后續(xù)三維建模與可視化工作增加不必要的工作量，因而要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。本文采用自動(dòng)和手動(dòng)方式進(jìn)行去噪。利用Trimble Realworks軟件進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接與匹配之后，利用自動(dòng)剪切框功能將目標(biāo)框入剪切框內(nèi)，通過(guò)調(diào)整剪切框的大小將噪點(diǎn)剔除。局部少量噪點(diǎn)通過(guò)手動(dòng)選擇剔除。

圖4 亞中變電站配準(zhǔn)后點(diǎn)云數(shù)據(jù)

圖5 亞中變電站去噪后點(diǎn)云數(shù)據(jù)

3.3 三維建?？梢暬?/h3>

由于國(guó)網(wǎng)新疆電力公司亞中750 kV變電站結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多是不規(guī)則構(gòu)筑物。因而需要對(duì)不規(guī)則構(gòu)筑物先進(jìn)行點(diǎn)云切割，根據(jù)側(cè)視圖對(duì)不規(guī)則構(gòu)筑物進(jìn)行輪廓線(xiàn)提取與擬合建模。對(duì)于規(guī)則的圓柱形、管狀型構(gòu)筑物，利用軟件直接進(jìn)行自動(dòng)擬合建模，無(wú)需對(duì)其進(jìn)行光順處理。且對(duì)不規(guī)則構(gòu)筑物，必須用Photoshop對(duì)圖片進(jìn)行截取，然后分別對(duì)構(gòu)筑物各個(gè)面貼圖，調(diào)整貼圖坐標(biāo)，使圖片與構(gòu)筑物表面相吻合，最后得到每個(gè)模型的紋理效果[15]。三維建模步驟為：①用Trimble Realworks軟件進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)和去噪，之后導(dǎo)出LAS文件；②利用Autodesk Recap打開(kāi)LAS云數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化成RCP格式點(diǎn)云文件；③將RCP格式點(diǎn)云文件導(dǎo)入3ds Max軟件,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的近景拍攝相片，采用參數(shù)化結(jié)合點(diǎn)云建模的方式，進(jìn)行構(gòu)筑物表面的紋理貼圖，并導(dǎo)出ASE文件；④將ASE文件導(dǎo)入750 kV變電站三維可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)三維可視化。

由于變電站內(nèi)儀器的種類(lèi)和數(shù)量非常多，因此需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行單個(gè)建模，才能逐步完成整個(gè)測(cè)區(qū)的三維建?？梢暬D6為亞中變電站三維建?？梢暬植繄D，圖7為亞中變電站三維建模可視化全局圖。

圖6 亞中變電站三維建?？梢暬植?/p>

圖7 亞中變電站三維建?？梢暬?/p>

4 結(jié) 論

本文以國(guó)網(wǎng)新疆電力公司亞中750 kV變電站為例，詳細(xì)闡述了基于地面三維激光掃描技術(shù)的變電站精細(xì)測(cè)量，以數(shù)字化三維模型的形式全方位、多角度地展示了亞中變電站。通過(guò)三維場(chǎng)景漫游和交互式仿真操作,足不出戶(hù)便知悉電網(wǎng)設(shè)備的臺(tái)賬信息、分布和連接狀況，有利于工作人員更好地完成電力設(shè)備管理、設(shè)備巡視、生產(chǎn)培訓(xùn)、安全教學(xué)等工作任務(wù)。

①在整個(gè)三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，方案布設(shè)是關(guān)鍵，通過(guò)劃分不同的掃描區(qū)及預(yù)設(shè)掃描路線(xiàn)，減少了設(shè)站次數(shù)和時(shí)間耗費(fèi)。②由于野外數(shù)據(jù)采集的原始數(shù)據(jù)文件高達(dá)14 GB，對(duì)電腦的配置要求較高(處理器：intel第七代酷睿i7-7700；內(nèi)存：32 GB；顯卡：英偉達(dá)GTX1060 6 GB)，因此在內(nèi)業(yè)處理中，點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)是難點(diǎn)。針對(duì)該問(wèn)題，本文采用全自動(dòng)配準(zhǔn)和標(biāo)靶球手動(dòng)配準(zhǔn)方式進(jìn)行解決。根據(jù)相鄰測(cè)站間的點(diǎn)云重合度，利用軟件全自動(dòng)匹配功能進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接。全自動(dòng)配準(zhǔn)完成后，由于小部分測(cè)站所采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)與其他相鄰測(cè)站的點(diǎn)云重合度較低，無(wú)法完成拼接，針對(duì)這一問(wèn)題，采用手動(dòng)匹配，即有標(biāo)靶配準(zhǔn)，利用前期現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)的標(biāo)靶球?yàn)楣颤c(diǎn)，以此作為控制點(diǎn)進(jìn)行變換參數(shù)的解算，進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)。③對(duì)變電站整體點(diǎn)云數(shù)據(jù)建模是個(gè)難點(diǎn)。針對(duì)該問(wèn)題，利用3ds Max軟件對(duì)其進(jìn)行拆分，進(jìn)行設(shè)備單個(gè)建模，然后將數(shù)據(jù)再重新合并形成完整的變電站建模數(shù)據(jù)，進(jìn)而導(dǎo)入三維可視化平臺(tái)。

地面三維激光掃描技術(shù)很好地解決了傳統(tǒng)測(cè)繪在變電站測(cè)量中的不足，不僅保證了數(shù)據(jù)質(zhì)量，而且還大大提高了作業(yè)效率，節(jié)省了大量勞動(dòng)成本，充分發(fā)揮了其在異形構(gòu)筑物測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)。

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ApplicationofGround3DLaserScanningTechniqueinSubstationFineMeasurement

PENG Hao1，XU Jinghai1，NI Shaoqiang2

(1. Nanjing Technology University，Nanjing 211800，China； 2. Beijing Cloud Surveying Space Science & Technology Co.Ltd.，Beijing 102600，China)

Transformer substation is an important electric power facility.Surveying and mapping is the foundation of three-dimensional modeling and visualization，operating maintenance，management and exception monitoring，but the structures are complex with structural heteromorphism.This paper adopts three-dimensional laser scanning technique to obtain point cloud data，making accurate measurement of transformer substation.It proposes a method based on the division of space region complexity (for example，dividing testing zone into uniform distribution region，close-packed array region，GIS region，transition region).Xinjiang Yazhong transformer substation is taken as an example to display the application of this method.At last，the three-dimensional modeling and visualization of transformer substation are realized.

3D laser scanning technology；point cloud data；3D modeling visualization；fine measurement

2017-03-29

江蘇省測(cè)繪地理信息科研項(xiàng)目(JSCHKY201506)

彭 昊(1991—)，男，碩士，主要研究方向?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)應(yīng)用與三維建模。E-mail: 575692510@qq.com

徐敬海。E-mail: xujinghainjut@qq.com

彭昊，徐敬海，倪紹強(qiáng).地面三維激光掃描技術(shù)在變電站精細(xì)測(cè)量中的應(yīng)用[J].測(cè)繪通報(bào)，2017(12)：107-111.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0390.

P258

A

0494-0911(2017)12-0107-05