一種三維電力線路模型構(gòu)建方法，包括以下步驟：根據(jù)地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場景；建立電力桿塔模型以及其它輸電設(shè)備模型；獲取輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定所述電力桿塔的位置和方向；將電力桿塔模型和其它輸電設(shè)備模型加載到所述三維虛擬地理場景中；根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置構(gòu)建三維電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正。上述三維電力線路模型構(gòu)建方法和構(gòu)建裝置，該三維電力線路模型可適用于不同的三維虛擬地理場景，提高了三維電力線路模型配置的靈活性，且該電力線路模型仿真度高，輸電線路無須手動(dòng)建模，提高了建模效率。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及三維地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域，特別是涉及一種三維電力線路模型構(gòu)建方法和構(gòu)建裝置。
技術(shù)介紹
三維地理信息系統(tǒng)是在傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以真實(shí)三維場景虛擬現(xiàn)實(shí)，具有直觀、真實(shí)、可視和高效等特點(diǎn)，已在數(shù)字城市等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力公司所要管理的電力設(shè)備數(shù)據(jù)等信息成倍增長，針對(duì)這些日益增長的信息進(jìn)行科學(xué)有效的管理成為電網(wǎng)管理者亟待解決的問題。故電力模型的高效可視化和有效管理成為三維地理信息系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能。因輸電線路一般工作距離較長，覆蓋范圍廣闊，涉及城市、鄉(xiāng)村和野外，電力線路錯(cuò)綜復(fù)雜需要靈活地管理方式。目前已有的電力線路建模技術(shù)主要分為兩類:電力線路模型的手動(dòng)建模和電力線路模型的自動(dòng)建模。手動(dòng)建模方法是首先根據(jù)實(shí)際需求用人工的方式通過建模軟件建立桿塔模型、輸電線路模型以及附屬模型(如絕緣子等)，然后將建立好的模型疊加進(jìn)三維地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可視化的效果，進(jìn)而可以根據(jù)模型的位置疊加相關(guān)的業(yè)務(wù)信息。這類方法的流程較為簡單，雖然實(shí)現(xiàn)了電力模型的可視化效果，但是其缺點(diǎn)顯而易見主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先，人工建模成本較大，電力線路模型具有分布廣泛的特點(diǎn)，建模是要考慮到地形等因素，對(duì)建模人員的技術(shù)要求較高；其次，模型的重復(fù)利用能力較差，如果更換新的應(yīng)用需要重新建模；再次，靈活性差，不便于管理。三維電力地理信息系統(tǒng)的功能主要為電力線路模型的可視化和電力線路模型的管理，電力線路模型錯(cuò)綜復(fù)雜隨著時(shí)間的改變電力線路往往存在添加、修改和刪除的實(shí)際管理需求，采用這種手動(dòng)建模方式則需要返回建模階段對(duì)模型進(jìn)行修改，然后重新疊加到場景中。目前的電力線路自動(dòng)建模的方法，采用懸垂度方程生成電力線路。這種方式可實(shí)現(xiàn)輸電線路的自動(dòng)建模，但是這種方式要根據(jù)具體情況生成懸垂度方程，在不同虛擬地理場景中需要建立不同的懸垂方程，靈活性差，而且線路仿真度不高，懸垂度校正比較繁瑣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中電力線路模型配置靈活性差的問題，提供一種能提高配置靈活性的三維電力線路模型構(gòu)建方法。此外，還有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中電力線路模型配置靈活性差的問題，提供一種能提高配置靈活性的三維電力線路模型構(gòu)建裝置。一種三維電力線路模型構(gòu)建方法，包括以下步驟:根據(jù)地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場景；建立電力桿塔模型以及其它輸電設(shè)備模型；獲取輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定所述電力桿塔的位置和方向；將電力桿塔模型和其它輸電設(shè)備模型加載到所述三維虛擬地理場景中；根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置構(gòu)建三維電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場景的步驟包括:獲取數(shù)字高程模型地形數(shù)據(jù)和數(shù)字正射投影圖影像數(shù)據(jù)，對(duì)所述數(shù)字高程模型地形數(shù)據(jù)和數(shù)字正射投影圖影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過統(tǒng)一空間編碼使地形數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)按編碼 對(duì)應(yīng)；根據(jù)所述一一對(duì)應(yīng)的地形數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場景。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述建立電力桿塔模型以及其它輸電設(shè)備模型的步驟包括:根據(jù)電壓和用途建立不同的電力桿塔模型，并建立其它輸電設(shè)備模型，所述其它輸電設(shè)備模型包括絕緣子和/或標(biāo)志牌。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定所述電力桿塔的方向的步驟包括:以相鄰電力桿塔為起始點(diǎn)，將電流方向設(shè)為向量方向；當(dāng)獲取到輸電線路方向不變時(shí)，將所述電力桿塔的方向設(shè)為與所述電流向量方向相同的方向；當(dāng)獲取到在輸電線路中間存在電力桿塔時(shí)，將中間電力桿塔的方向設(shè)為兩端電力桿塔之間電流方向的向量方向。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將電力桿塔模型和其它輸電設(shè)備模型加載到所述三維虛擬地理場景中的步驟包括:在電壓確定的區(qū)域內(nèi)加載一個(gè)電力桿塔模型到所述三維虛擬地理場景中，再將所述電力桿塔模型進(jìn)行正交矩陣變換得到多個(gè)電力桿塔模型；加載所述其它輸電設(shè)備模型到所述三維虛擬地理場景中。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述其它輸電設(shè)備包括絕緣子；所述根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置構(gòu)建電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正的步驟為:根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置采用二次貝塞爾曲線構(gòu)建電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正，包括以下步驟:取兩個(gè)相鄰電力桿塔頂端或絕緣子中心為兩個(gè)控制點(diǎn)；根據(jù)所述兩個(gè)控制點(diǎn)連線的中心點(diǎn)豎直向下偏移預(yù)設(shè)距離得到第三個(gè)控制點(diǎn)；根據(jù)所述三個(gè)控制點(diǎn)采用二次貝塞爾曲線公式計(jì)算生成電力線路模型；校正所述第三個(gè)控制點(diǎn)。一種三維電力線路模型構(gòu)建裝置，包括:三維虛擬地理場景建立模塊，用于根據(jù)地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場旦牙、；電力設(shè)備模型建立模塊，用于建立電力桿塔模型以及其它輸電設(shè)備模型；桿塔確定模塊，用于獲取輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定所述電力桿塔的位置和方向；加載模塊，用于將電力桿塔模型和其它輸電設(shè)備模型加載到所述三維虛擬地理場景中；電力線路模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置構(gòu)建三維電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述三維虛擬地理場景建立模塊還用于獲取數(shù)字高程模型地形數(shù)據(jù)和數(shù)字正射投影圖影像數(shù)據(jù)，對(duì)所述數(shù)字高程模型地形數(shù)據(jù)和數(shù)字正射投影圖影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過統(tǒng)一空間編碼使地形數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)按編碼一一對(duì)應(yīng)，以及根據(jù)所述一一對(duì)應(yīng)的地形數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場景。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電力設(shè)備模型建立模塊還用于根據(jù)電壓和用途建立不同的電力桿塔模型，并建立其它輸電設(shè)備模型，所述其它輸電設(shè)備模型包括絕緣子和/或標(biāo)志牌。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述桿塔確定模塊還用于以相鄰電力桿塔為起始點(diǎn)，將電流方向設(shè)為向量方向；以及當(dāng)獲取到輸電線路方向不變時(shí)，將所述電力桿塔的方向設(shè)為與所述電流向量方向相同的方向；以及當(dāng)獲取到在輸電線路中間存在電力桿塔時(shí)，將中間電力桿塔的方向設(shè)為兩端電力桿塔之間電流方向的向量方向。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述加載模塊還用于在電壓確定的區(qū)域內(nèi)加載一個(gè)電力桿塔模型到所述三維虛擬地理場景中，再將所述電力桿塔模型進(jìn)行正交矩陣變換得到多個(gè)電力桿塔模型。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述其它輸電設(shè)備包括絕緣子；所述電力線路模型構(gòu)建模塊還用于根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置采用二次貝塞爾曲線構(gòu)建電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正；所述電力線路模型構(gòu)建模塊包括:取點(diǎn)單元，用于取兩個(gè)相鄰電力桿塔頂端或絕緣子中心為兩個(gè)控制點(diǎn)；偏移單元，用于根據(jù)所述兩個(gè)控制點(diǎn)連線的中心點(diǎn)豎直向下偏移預(yù)設(shè)距離得到第三個(gè)控制點(diǎn)；構(gòu)建單元，用于根據(jù)所述三個(gè)控制點(diǎn)采用二次貝塞爾曲線公式計(jì)算生成電力線路模型；校正單元，用于校正所述第三個(gè)控制點(diǎn)。上述三維電力線路模型構(gòu)建方法和構(gòu)建裝置，通過輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定電力桿塔的位置和方向，并將電力桿塔模型和其它輸電設(shè)備模型加載到建立的三維虛擬地理場景中，自動(dòng)生成了三維電力線路模型，該三維電力線路模型可適用于不同的三維虛擬地理場景，提高了三維電力線路模型配置的靈活性，且該電力線路模型仿真度高，輸電線路無須手動(dòng)建模，提高了建模效率。附圖說明圖1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種三維電力線路模型構(gòu)建方法，包括以下步驟：根據(jù)地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場景；建立電力桿塔模型以及其它輸電設(shè)備模型；獲取輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定所述電力桿塔的位置和方向；將電力桿塔模型和其它輸電設(shè)備模型加載到所述三維虛擬地理場景中；根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置構(gòu)建三維電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種三維電力線路模型構(gòu)建方法，包括以下步驟: 根據(jù)地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場景； 建立電力桿塔模型以及其它輸電設(shè)備模型； 獲取輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定所述電力桿塔的位置和方向； 將電力桿塔模型和其它輸電設(shè)備模型加載到所述三維虛擬地理場景中； 根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置構(gòu)建三維電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電力線路模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述根據(jù)地形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場景的步驟包括: 獲取數(shù)字高程模型地形數(shù)據(jù)和數(shù)字正射投影圖影像數(shù)據(jù)，對(duì)所述數(shù)字高程模型地形數(shù)據(jù)和數(shù)字正射投影圖影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過統(tǒng)一空間編碼使地形數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)按編碼--對(duì)應(yīng)； 根據(jù)所述一一對(duì)應(yīng)的地形數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)建立三維虛擬地理場景。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電力線路模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述建立電力桿塔模型以及其它輸電設(shè)備模型的步驟包括: 根據(jù)電壓和用途建立不同的電力桿塔模型，并建立其它輸電設(shè)備模型，所述其它輸電設(shè)備模型包括絕緣子和/或標(biāo)志牌。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電力線路模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定所述電力桿塔的方向的步驟包括: 以相鄰電力桿塔為起始點(diǎn)，將電流方向設(shè)為向量方向； 當(dāng)獲取到輸電線路方向不變時(shí)，將所述電力桿塔的方向設(shè)為與所述電流向量方向相同的方向； 當(dāng)獲取到在輸電線路中間存在電力桿塔時(shí)，將中間電力桿塔的方向設(shè)為兩端電力桿塔之間電流方向的向量方向。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電力線路模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述將電力桿塔模型和其它輸電設(shè)備模型加載到所述三維虛擬地理場景中的步驟包括: 在電壓確定的區(qū)域內(nèi)加載一個(gè)電力桿塔模型到所述三維虛擬地理場景中，再將所述電力桿塔模型進(jìn)行正交矩陣變換得到多個(gè)電力桿塔模型； 加載所述其它輸電設(shè)備模型到所述三維虛擬地理場景中。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維電力線路模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述其它輸電設(shè)備包括絕緣子； 所述根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置構(gòu)建電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正的步驟為: 根據(jù)所述輸電線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述電力桿塔在所述三維虛擬地理場景中的位置采用二次貝塞爾曲線構(gòu)建電力線路模型，并進(jìn)行輸電線路懸垂度校正，包括以下步驟: 取兩個(gè)相鄰電力桿塔頂端或絕緣子中心為兩個(gè)控制點(diǎn)； 根據(jù)所述兩個(gè)控制點(diǎn)連線的中心點(diǎn)豎直向下偏移預(yù)設(shè)距離得到第三個(gè)控制點(diǎn)； 根據(jù)所述三個(gè)控制點(diǎn)采用二次貝塞爾曲...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張寶運(yùn)，李曉明，胡金星，簡志堅(jiān)，李微微，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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