激光雷达技术在应县木塔形变分析中的应用

为了更好地对应县木塔进行保护,需要分析其形变程度,了解木塔的健康状况,进而制定科学的保护方案。利用地面激光雷达、高精度全站仪等测量传感器,通过激光雷达扫描和全站仪控制测量相结合的方案采集监测数据。首先对采集的点云数据进行预处理,外部点云采用整体配准算法进行配准,通过特征进行粗配准和迭代最近点(ICP)算法进行精配准的两次配准,配准后根据控制点完成内、外点云坐标转换,通过罗德里格矩阵求解空间转换参数,最终得到绝对坐标系下的整体点云模型。对点云模型进行多种剖切,测量出柱子的倾斜角度、偏移距离以及整体倾斜角度等数据,定量分析单柱、单层及整体的形变。结果表明:应县木塔各层柱子都存在形变,木塔第2层形变较大,其中M2W23号柱子倾斜最严重;各层均向东北方向有不同程度的倾斜,西南面柱子的位移量普遍较大;从整体上看,木塔向东北方向倾斜并存在着复杂的扭转变形,木塔西侧由南向北发生顺时针扭转,东侧由南向北发生逆时针扭转;应县木塔正处于严重的形变中,急需进行保护。

一种简化的输电线路点云电塔自动定位方法

针对输电线路电塔点云的归一化数字表面模型(nDSM)、局部密度和特有空间分布特征,提出一种基于二维格网特征提取和空间特征分析的电塔自动定位简化方法.首先对无人机获取的点云进行滤波去噪处理;然后对点云构建K-D树和二维格网,根据密度、nDSM统计兴趣区;最后根据其空间分布特征得到电塔的坐标.经试验验证,简化算法有效提高了自动化处理效率,算法精度达米级,基本满足电力巡检精度要求.