[发明专利]一种基于高光谱遥感技术的输电线路树障砍伐规划方法

说明书

本发明公开了一种基于高光谱遥感技术的输电线路树障砍伐规划方法，使用非接触式高光谱进行树木制备类型的检测，针对负载地形人工巡检困难的输电线路，能够较便利的进行树木识别；有针对性的提出了树障砍伐规划策略，避免了人工巡检存在的目测不准确，建立的树障砍伐规划模型中考虑了不同树木的生长速率，避免了暂时无需砍伐的树木的后续生长对输电线路造成的威胁；本本发明方法减少了复杂地形人工巡检困难区域的巡检次数，降低了人力物力资源的浪费。

技术领域

本发明属于输电线路树障预防技术领域，具体涉及一种基于高光谱遥感技术的输电线路树障砍伐规划方法。

背景技术

近年来，随着我国林业发展，退耕还林政策的实施以及对环保要求的逐年提高，输电线路下方树木的存在对输电线路造成的隐患威胁越发严重；近年来，各省树障引起的跳闸断电事故在每年百次以上，严重影响了居民日常生活，并造成了大量的经济损失。因此，及时对输电线路下树木的及时有效砍伐对维护输电线路安全运行具有十分重要的意义。

树木生长到输电线安全距离以内就可能对输电线安全运行造成威胁，目前常见的输电线树障维护策略是依靠电网巡线工作人员进行定期巡线，然而人工巡线依靠的目测法判断是否具有威胁存在目测不准确、对输电线是否具有威胁的判断存在误差。此外，寻线人员通过目测仅判断当前数目是否具备威胁，而忽视了速生类树木在下一次巡线前的生长裕度，造成巡线不及时产生的输电线路树障事故。针对上述情况，研究一种以数学模型为基础的输电线路树障砍伐规划方法，对输电线路下树障威胁预防具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的基于高光谱遥感技术的输电线路树障砍伐规划方法解决了传统的树障砍伐需要人工巡检，且人工巡检时树障判断不准确造成的树木影响输电线路正常工作的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于高光谱遥感技术的输电线路树障砍伐规划方法，包括以下步骤：

S1、通过无人机航拍采集输电线路走廊的高光谱图像，并对采集的高光谱图像进行校正处理；

S2、根据校正后的高光谱图像，确定输电线路的位置及每个种类的树木冠层相对于输电线路的位置；

S3、根据树木冠层相对于输电线路的位置，将设定的安全距离以内的每棵树木均数学化为待分类物品；

S4、根据待分类物品，基于背包算法建立树障砍伐规划模型，进而实现树障砍伐规划。

进一步地，所述步骤S1中，通过黑白校正方法对采集的高光谱图像进行校正；

其中，校正公式为：

式中，R(％)为校正后的高光谱图像；

R₀为原始反射谱线图像；

D为标准黑板反射图像；

W为标准白板反射图像。

进一步地，所述步骤S2中确定输电线路的位置的方法具体为：

A1、通过光谱角法，加强输电线路在高光谱图像中的显示；

A2、识别出输电线路加强后的高光谱图像中所有连续的输电线路，并通过图像空间信息补全方法对识别出的连续输电线路中的断点进行补全，进而提取出输电线路的边缘，完成输电线路位置的确定。

进一步地，所述步骤A2中通过图像空间信息补全方法对识别出的连续输电线路中的断点进行补全的方法具体为：

B1、将识别出输电线路的高光谱图像进行灰度处理；

其中，灰度处理后的图像中的灰色像素为识别出的输电线路，黑色像素为输电线路断点补全时可能的延伸方向；