[发明专利]一种变电站三维实景模型建立方法及系统

权利要求书

1.一种变电站三维实景模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取变电站原始点云数据；

(2)对变电站原始点云数据进行预处理；

(3)采用高程阈值分割算法将经过预处理的变电站点云数据划分为带有噪声点的设备点云和地面点云；

步骤(3)包括步骤：

(3a)基于经过预处理的变电站原始点云数据，确定初始点云空间M₀：

其中，(x，y，z)为任意一个点云的空间坐标值；x_min、x_max、y_min、y_max、z_min和z_max表示初始点云空间在x、y、z三个方向上的边界；

(3b)采用划分尺度d_x沿x轴将初始点云空间划分成N个子空间：

式中，|x_max-x_min|表示求取不大于(x_max-x_min)的最大整数；

(3c)统计每个子空间M_i(i＝1,2，…,N)中的点与最低点的高程差δ_i，以δ_i作为特征值，其中δ_i＝z_i-z_min；

(3d)将特征值δ_i与设定的特征阈值δ₀进行比较，若δ_i≤δ₀，则该点为地面点云，否则为带有噪声点的设备点云；

(4)采用二维子空间密度差值分割法从带有噪声点的设备点云中提取出设备点云，同时采用一维子空间密度差值对地面点云进行抽稀；

在步骤(4)中，采用二维子空间密度差值分割法从带有噪声点的设备点云中提取出设备点云包括步骤：

(4a)将带有噪声点的设备点云投影至xoy平面获得设备点云的第一初始空间M_s10，对其进行边界定位，采用划分尺度d_sx，d_sy，分别沿x，y轴将第一初始空间M_s10划分成m×n个第一子空间M_s1i，j，其中i＝1，2……m,j＝1，2……n：

其中x_s1min、x_s1max、y_s1min、y_s1max表示第一初始空间M_s10在x、y方向上的边界；

(4b)统计每个第一子空间M_s1i，j的点云数量值C_1i，j，以C_1i，j作为该第一子空间的第一特征值；

(4c)将第一特征值C_1i，j与第一设定阈值C₁₀进行比较，若C_1i，j≥C₁₀则将该点作为设备点，否则将该点作为噪声点，予以去除；

(4d)将上一步所得的所有设备点构成的设备点云作为第二初始空间M_s20，采用划分尺度d_y，d_z分别沿y，z轴将第二初始空间M_s20划分成p×q个第二子空间M_s2i，j，其中i＝1，2……p,j＝1，2……q：

(4e)统计每个第二子空间M_s2i，j的点云数量值C_2i，j，以C_2i，j作为该第二子空间的第二特征值；

(4f)将第二特征值C_2i，j与第二设定阈值C₂₀进行比较，若C_2i，j≥C₂₀则将该点作为设备点予以提取保留，否则将该点作为噪声点，予以去除；

在步骤(4)中，采用一维子空间密度差值对地面点云进行抽稀包括步骤：

(i)将地面点云投影至xoy平面获得地面点云的初始空间M_d0，对其进行边界定位，采用划分尺度d_dx，d_dy，分别沿x，y轴将初始空间M_d0划分成m×n个地面点云子空间M_di，j，其中i＝1，2……m,j＝1，2……n：

其中x_dmin、x_dmax、y_dmin、y_dmax表示地面点云的初始空间M_d0在x、y方向上的边界；

(ii)统计每个地面点云子空间M_di，j的点云数量值C_di，j，以C_di，j作为该地面点云子空间的特征值；

(iii)将地面点云子空间的特征值C_di，j与设定的抽稀阈值C₁进行比较，若C_di，j≤C₁则将该点保留，否则将该点去除；

(5)采用提取出的设备点云和经过抽稀的地面点云建立变电站三维实景模型。