[发明专利]一种基于植物生长模型的树障隐患预测方法

权利要求书

1.一种基于植物生长模型的树障隐患预测方法，其特征在于，所述基于植物生长模型的树障隐患预测方法包括以下步骤：

获取当前输电线路的激光点云，并从所述激光点云中提取电力线点云和植被点云；

对所述植被点云进行分档，并基于理查德植物生长方程生成分档后的所述植被点云的植被隐患点云；

构造所述电力线点云对应的电力线矢量，并计算所述植被隐患点云的三维凸包；

若所述三维凸包中的树木凸包点与所述电力线矢量之间的物理距离小于安全阈值，则确定所述树木凸包点为植被隐患点。

2.如权利要求1所述的基于植物生长模型的树障隐患预测方法，其特征在于，所述从所述激光点云中提取电力线点云和植被点云的步骤包括：

利用布料滤波算法过滤所述激光点云中的地面点，得到第一待处理点云；

从所述第一待处理点云中提取电力线点云和植被点云。

3.如权利要求2所述的基于植物生长模型的树障隐患预测方法，其特征在于，所述从所述第一待处理点云中提取电力线点云和植被点云的步骤包括：

基于点云间倾斜角度平均值的滤波算法提取所述第一待处理点云中的电力线点云，并得到第二待处理点云；

依据输电线路中杆塔的实际位置坐标，搜索所述第二待处理点云中的杆塔点，并提取所述杆塔点，得到第三待处理点云；

去除所述第三待处理点云的噪声点，得到植被点云。

4.如权利要求1所述的基于植物生长模型的树障隐患预测方法，其特征在于，所述对所述植被点云进行分档，并基于理查德植物生长方程生成分档后的所述植被点云的植被隐患点云的步骤包括：

根据所述电力线点云的端点对所述植被点云进行分档，搜索分档后的所述植被点云中的目标点位置，基于所述目标点位置筛选出所述植被点云中与所述目标点位置对应的完整树木点云；

通过理查德植物生长方程预测所述完整树木点云所对应植被的生长情况，确定所述完整树木点云中构成树障的植被隐患点云。

5.如权利要求4所述基于植物生长模型的树障隐患预测方法，其特征在于，所述通过理查德植物生长方程预测所述完整树木点云所对应植被的生长情况，确定所述树木点云中构成树障的植被隐患点云的步骤包括：

联立理查德植物生长方程与所述植被的高度高程散点图对应的回归方程，计算所述理查德植物生长方程中的参数；

根据所述参数计算所述植被的未来生长高度，将所述未来生长高度添加到所述完整树木点云的高程上，得到构成树障的植被隐患点云。

6.如权利要求3所述的基于植物生长模型的树障隐患预测方法，其特征在于，所述构造所述电力线点云对应的电力线矢量，并计算所述植被隐患点云的三维凸包的步骤包括：

根据所述杆塔点对所述电力线点云进行分档，并对分档后的所述电力线点云进行分条，得到单条电力线点云；

利用直线拟合和曲线拟合构造所述单条电力线点云对应的电力线矢量；

将所述杆塔点之间的植被隐患点云作为块状整体，对所述块状整体进行分段；

利用增量法计算每段所述块状整体的三维凸包。

7.如权利要求1至6任一项所述的基于植物生长模型的树障隐患预测方法，其特征在于，所述物理距离包括水平距离，垂直距离和净空距离，所述安全阈值包括第一安全阈值，第二安全阈值和第三安全阈值，

所述若所述三维凸包中的树木凸包点与所述电力线矢量之间的物理距离小于安全阈值，则确定所述植被点为植被隐患点的步骤包括：

若所述水平距离小于所述第一安全阈值，所述垂直距离小于所述第二安全阈值，且所述净空距离小于所述第三安全阈值，则确定所述树木凸包点为植被隐患点。