输电线路林木数据拟合方法、可读存储介质及计算机设备与流程

本发明涉及电力线路勘测设计，特别地，涉及一种输电线路林木数据拟合方法、可读存储介质及计算机设备。

背景技术：

1、植被包络线是架空输电线路断面图中重要的一项成果，是为方便设计排杆而制作的勘测数据。是指输电线路跨越成片林区时，按照平面标注的林木测量数据或规定的自然生长高度在断面中绘制的比高法补顶点的树木标志及树木标志顶点连线的多段线。

2、当前输电线路，尤其是高电压等级输电线路考虑环保要求，基本采用高跨方式设计。故在输电线路设计及建设过程中对树木的范围及自然生长高度更为敏感。

3、在输电线路的外业测量过程中，对树木的高度、种类、范围、密度进行调查和测量，并将数据记录至平面图中。在内业中，对平面图中的林木数据按一定数字编码进行归纳成文本文件，文件中包含林木起止累距、自然生长高度或实际高度、起始符或结束符。利用该文本文件中的数据内容以及对应断面点的高程在断面上按若干步长生成若干个比高法补顶点的树木标志，树木标志连接成多段线。设计在杆塔排位时，断面部分将直接考虑跨越线弧垂对包络线的距离，或通过量取跨越线弧垂切入包络线的累距长度来确定林木砍伐工作量。

4、当前行业内对包络线的绘制普遍采用以下两种方法：

5、①对照平面图中的林木信息，人工在断面图中选点生成比高法补顶点的树木标志，并绘制包络线。这种方法比较原始，消耗较大人力和时间，且精度较差。

6、②按照编码的文本文件，使用程序生成对应的比高法补顶点的树木标志及包络线，程序的算法基本以固定步长生成树木标志为主。这种方法较为智能，节省人力及时间，但因地形起伏不规则造成精度有限，且树木标志数量较多对其他重要地物造成重叠影响设计排杆。

7、因此，急需开发一种能够高精度生成林木包络线的输电线路林木数据拟合方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、本发明公开一种输电线路林木数据拟合方法，包括获取树木清单文件、基于所得树木清单文件构建包络面m、生成林木包络线以及基于所得林木包络线绘制树木标志的步骤，本发明方法为保证图面有效要素的体现，生成最少的比高法补顶点的树木标志，且兼顾砍伐工作量和设计优化的精度，绘制出输电线路最优林木包络线，从而保证工程设计精度，提升工程设计质量。具体方案如下：

2、一种输电线路林木数据拟合方法，包括以下步骤：

3、步骤一、获取树木清单文件；

4、步骤二、基于步骤一所得树木清单文件构建包络面m，具体是：获取作为基准线的线段l0；将线段l0向上平移固定步长k1，形成线段l1；将线段l0向下平移固定步长k2，形成线段l2；由l1与l2及其各自端点的连线形成的面作为包络面m，其中：k1和k2分别为上弧垂裕度值和下弧垂裕度值；

5、步骤三、生成林木包络线，在步骤二所得包络面m中，将线段l0的起点和终点设为最优路径的起点和终点，进行路径寻优操作获得林木包络线；

6、步骤四、基于步骤三所得林木包络线绘制树木标志。

7、优选的，步骤一中树木清单文件中包含林木的起点累距、终点累距以及林木高度。

8、优选的，步骤二中获取作为基准线的线段l0具体包括：

9、步骤2-1、读取树木清单文件中每一段的起点累距和终点累距，设电力测量平断面精度单元为，以为步长，遍历搜索对应断面，取每一累距位置中高程值的最大者，得到最高点集合p；

10、步骤2-2、将步骤2-1中最高点集合p内所有点在断面中所处的位置，连接成线段l；

11、步骤2-3、将步骤2-2所得线段l按照林木高度在断面中垂直平移，得到作为基准线的线段l0。

12、优选的，每一累距位置中取左边线、中线和右边线三条断面，取每一累距位置中三条断面的高程值的最大者。

13、优选的，所述步骤三中生成林木包络线具体包括以下步骤：

14、步骤3-1、取起点和终点分别表示为a点和b点；连接a点和b点，对线段进行判断，若线段位于包络面m中，则线段为最短路径，否则，进入下一步：

15、步骤3-2、以a点为起点，以ab方向为基准方向，固定度数为前进单位，由a点散射得到条射线；其中：为线段ab的距离；为电力测量平断面精度单元；

16、步骤3-3、选择步骤3-2所得各射线与包络面m第一次交点位置得到交点集合，选取交点集合中东坐标最大的点设为点，；

17、步骤3-4、以点为起点，以a点为终点，确定确立线段；

18、步骤3-5、按照固定步长，沿所确定的线段由起点向终点回溯，得到线段上的点形成集合，其中：，为回溯点的数量；取大于等于1的自然数；

19、步骤3-6、将集合内的各点与b点相连，得到集合中各点与终点b的线段，判断线段是否完全位于包络面m内，若满足则线段即为最短路径，进入步骤3-9；若不满足，则进入下一步；

20、步骤3-7、以为起点，方向为基准方向，固定度数为前进单位，由点散射得到条射线；第条射线与包络面m第一次交点位置，得到交点集合，选取交点集合中东坐标最大的点设为点，其中：由点发射与包络面m形成的交点；取大于等于1的自然数；

21、步骤3-8、确定线段；取以及，返回步骤3-5；

22、步骤3-9、将最短路径的所有端点依次连接形成林木包络线。

23、优选的，所述步骤3-7中交点集合为。

24、优选的，所述步骤3-2中线段ab的距离采用下式计算：

25、；

26、其中：和为a点的坐标，和为b点的坐标；

27、东坐标最大的点是指其横坐标与基准点的横坐标差值最小的点。

28、优选的，所述步骤四中绘制树木标志具体是：基于步骤三所得林木包络线的每个折点作为比高法补顶点的树木标志的顶点，作垂线与输电线路的断面线的交点作为比高法补顶点的树木标志的底点，形成树木标志。

29、本发明还公开一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适用于由处理器加载并执行上述输电线路林木数据拟合方法。

30、本发明还公开一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，运行上述输电线路林木数据拟合方法。

技术特征：

1.一种输电线路林木数据拟合方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的输电线路林木数据拟合方法，其特征在于，所述步骤一中树木清单文件中包含林木的起点累距、终点累距以及林木高度。

3.根据权利要求2所述的输电线路林木数据拟合方法，其特征在于，步骤二中获取作为基准线的线段l0具体包括：

4.根据权利要求3所述的输电线路林木数据拟合方法，其特征在于，每一累距位置中取左边线、中线和右边线三条断面，取三条断面的高程值的最大者。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的输电线路林木数据拟合方法，其特征在于，所述步骤三中生成林木包络线具体包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的输电线路林木数据拟合方法，其特征在于，所述步骤3-7中交点集合为。

7.根据权利要求5所述的输电线路林木数据拟合方法，其特征在于，所述步骤3-2中线段ab的距离采用下式计算：

8.根据权利要求1所述的输电线路林木数据拟合方法，其特征在于，所述步骤四中绘制树木标志具体是：基于步骤三所得林木包络线的每个折点作为比高法补顶点的树木标志的顶点，作垂线与输电线路的断面线的交点作为比高法补顶点的树木标志的底点，形成树木标志。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适用于由处理器加载并执行权利要求1-8任何一项所述输电线路林木数据拟合方法。

10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，运行权利要求1-8任何一项所述输电线路林木数据拟合方法。

技术总结本发明涉及电力线路勘测设计技术领域，具体公开一种输电线路林木数据拟合方法，包括获取树木清单文件、基于所得树木清单文件构建包络面M、生成林木包络线以及基于所得林木包络线绘制树木标志的步骤，本发明方法为保证图面有效要素的体现，生成最少的比高法补顶点的树木标志，且兼顾砍伐工作量和设计优化的精度，绘制出输电线路最优林木包络线，从而保证工程设计精度，提升工程设计质量。本发明还公开一种可读存储介质及计算机设备，可读存储介质及计算机设备中的储存器存储有计算机程序，所述计算机程序适用于由处理器加载并执行上述输电线路林木数据拟合方法。技术研发人员：郑晶,颜旭岚,耿留勇,曾德培,温玉维,康鑫,周翔受保护的技术使用者：湖南科创电力工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29