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机载LiDAR测量技术是一种新兴的对地探测和定位模式,正广泛应用于铁路勘察设计、城市建模、森林资源管理、测绘等领域,尤其是数字化电力巡线中,引起了电网运营单位高度重视。数字化电网工程中,输电线路横跨区域较广,所处地形复杂,且导线长期暴露在野外,受到外界因素影响,会产生磨损、腐蚀等现象。因此,必须及时进行电力线路检测。传统巡线方法主要是人力,工作量大而且条件艰苦,尤其是山区和跨越江河的输电线路巡查,花费时间多、人力财力成本高、困难重重。而机载LiDAR技术以自身特点,很好地解决了这些难题,它通过获取电力线路走廊环境的三维可视化地理信息,可快速提取导线下方与地物点的距离,快速清查安全隐患点。在此背景下,本文基于机载LiDAR技术对梅州市平原县焦富甲乙线路进行树木隐患检测,结合激光脚点几何分布特征,以规则格网区域增长法为基础,应用冠层高度模型CHM与拉普拉斯算子研究树木提取,实现树障在架空输电线路中安全性分析,相关研究内容如下:1.通过阅读国内外近几年相关文献,深入研究机载LiDAR技术对地定位原理,深入掌握各传感器系统的实现机制,为集成系统提供了一定基础;结合实际经验,在惯性导航的数学基础和基本原理上推导出五种常用导航坐标系;总结出机载LiDAR数据采集预处理完整技术路线,为获取高精度点云数据质量做了准备。2.基于LiDAR点云数据无序不规则特性,实现点云数据高效组织管理。本文简要介绍了离散点K近邻查询层次包围盒与八叉树查询,采用格网分块K近邻查询对点云数据进行组织,极大的提高了数据处理效率,为后续点云滤波分类做了准备。3.基于点云空间分布模式对地物点的几何特征进行分析。树木和建筑物激光脚点在垂直方向和水平方向具有异同点,在DSM、DTM基础上利用区域连续性与非连续性或属性一致性,从提取的地物点中通过面积阈值大范围分离树木区和建筑物区,设置一定高程阈值,对树木区进行梯度分割求取拉普拉斯算子,再叠加规则化数字表面模型拉普拉斯算子得到树木,借助冠层高度模型,从而得到高等植被。4.基于提取的高等树木进行输电线路树障危险点预警研究分析。以架空输电线路运行规程提供的标准为参考依据,实现导线下方与地物点水平距离和垂直距离检测,判别危险点的实际位置信息。