[发明专利]基于雷达卫星影像的高压输电线路弧垂预警检测方法

摘要

本发明公开了一种基于雷达卫星影像的高压输电线路弧垂预警检测方法，其特征在于：通过获取雷达卫星重复经过高压输电线路监测区域时的两幅高分辨率影像，分析输电导线引起的散射亮斑在两幅雷达卫星影像的方位向和距离向上的相对位置变化，并结合预设阈值判断输电线路弧垂是否过大或过小。本发明不需要测量输电线路弧垂的具体值，能够实现对任何地域内的大面积高压输电线路弧垂进行常态化和经济有效的预警检测，有利于防范和消除弧垂过小或者过大对高压输电线路安全运行造成的威胁。

主权项

1.一种基于雷达卫星影像的高压输电线路弧垂预警检测方法，其特征在于：通过获取雷达卫星重复经过高压输电线路监测区域时的两幅高分辨率影像，分析输电导线引起的散射亮斑在两幅雷达卫星影像的方位向和距离向上的相对位置变化，并结合预设阈值判断输电线路弧垂是否过大或过小，实现方式包括以下步骤，

步骤1，当输电线路弧垂处在规定范围内时，选择雷达卫星经过高压输电线路监测区域时的一幅高分辨率影像作为主影像；

步骤2，依据指定的弧垂巡检时间，获取雷达卫星重复经过高压输电线路监测区域时的一幅高分辨率影像作为副影像；

步骤3，对两幅雷达卫星影像进行预处理，包括辐射校正和相干斑噪声抑制；

步骤4，以主影像作为基准，对副雷达卫星影像进行精配准；

步骤5，从两幅雷达卫星影像中依据指定的地理坐标范围剪裁出由需要检测的一段输电导线引起的散射亮斑；

步骤6，从主影像和副影像上分别提取输电导线引起的散射亮斑的中心点；

步骤7，以输电导线引起的散射亮斑中心点在主影像上的空间位置为基准，分别分析该段输电导线引起的散射亮斑中心点在副影像方位向和距离向上的位置变化值，实现如下，

设以输电导线引起的散射亮斑在主影像的方位向和距离向上处于两个特定的位置为A1和R1，输电导线引起的散射亮斑在副影像的方位向和距离向上的位置为A2和R2，计算出(A2‑A1)和(R2‑R1)差值，分别作为该段输电导线引起的散射亮斑中心点在副影像方位向和距离向上的位置变化值；

步骤8，依据设定的门限阈值，在方位向和距离向分别进行比较，若满足指定条件则给出预警信息，若否则不给出预警信息，实现如下，

设方位向的最大门限阈值为Amax，最小门限阈值为Amin，距离向的最大门限阈值为Rmax，最小门限阈值为Rmin，

如果条件A2‑A1<Amin和条件R2‑R1>Rmax都满足时，判断输电线路弧垂过小，同时给出预警信息；

如果条件A2‑A1>Amax和条件R2‑R1<Rmin都满足时，判断输电线路弧垂过大，同时给出预警信息；

其它情况下，判断输电线路弧垂处在规定范围之内，不给出预警信息；

步骤9，判断是否已经完成对所有需要检测的输电导线段弧垂进行检测，若是则输电线路弧垂检测结束，若否则返回执行步骤5。

2.根据权利要求1所述基于雷达卫星影像的高压输电线路弧垂预警检测方法，其特征在于：步骤2中，雷达卫星获取副影像时的工作参数与获取主影像时保持一致，而且都沿升轨方向或都沿降轨方向获取。

3.根据权利要求1所述基于雷达卫星影像的高压输电线路弧垂预警检测方法，其特征在于：步骤6中，先对影像进行32倍过采样，然后通过采用与像素具有相同尺寸的窗口搜寻散射亮斑内具有最大幅值的像素点，得到散射亮斑的中心点。

4.根据权利要求1所述基于雷达卫星影像的高压输电线路弧垂预警检测方法，其特征在于：步骤7中，通过分别测量副影像上输电导线引起的散射亮斑中心点相对于主影像在方位向和距离向上的像素偏移数目，得到(A2‑A1)和(R2‑R1)差值。

5.根据权利要求1所述基于雷达卫星影像的高压输电线路弧垂预警检测方法，其特征在于：步骤8中，所述门限阈值设定方式如下，

依据雷达卫星与输电线路的实际成像几何结构，通过Matlab仿真获取输电导线和相邻两基输电杆塔的模拟雷达卫星影像；当输电线路弧垂取规定范围的中间值时，确定由输电导线引起的散射亮斑中心点在模拟影像方位向和距离向上的位置，分别记为MA1和MR1；当输电线路弧垂分别取实际允许的最大值和最小值时，基于模拟影像分别确定散射亮斑中心点对应的方位向位置MAmax和MAmin，对应的距离向位置MRmax和MRmin；方位向的最大门限阈值Amax设为MAmax‑MA1，最小门限阈值Amin设为MAmin‑MA1，距离向的最大门限阈值Rmax设为MRmax‑MR1，最小门限阈值Rmin设为MRmin‑MR1。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述基于雷达卫星影像的高压输电线路弧垂预警检测方法，其特征在于：用于大面积高压输电线路弧垂的预警检测。