电力工程监测方法及其建设期拆迁房屋变化监控方法与流程

1.本发明属于电力工程施工监测技术领域，具体涉及一种电力工程建设期拆迁房屋变化监控方法，以及一种利用该建设期拆迁房屋变化监控结果的电力工程监测方法。


背景技术：

2.电力能源占比越来越高，对电力工程的环保水保监管提出了更高的要求，而作为电力工程环保水保重要监管目标之一的拆迁房屋，其拆迁状态的变化影响着电力工程施工及验收工作的正常开展。电力工程线路长，传输距离远，杆塔数量多，以一定间隔呈线性分布，电流输送过程中电磁影响范围大，根据不同电压等级电力工程设计规范，在电力工程边导线与房屋一定范围内不适宜人类居住，需要进行拆除处理。
3.当前电力工程建设期拆迁房屋变化监管主要依靠人工现场核查，利用卷尺测量房屋与边导线在地面投影距离，结合设计规范，判断是否为拆迁房屋，然后获取拆迁房屋的状态。基于电力工程线路长的特点，随着施工进度的加快，利用人工核查无法实时获取拆迁状态，该核查方法具有人工工作效率低，经济成本高，时效性差等缺点。
4.电力工程线路长，根据设计规范，房屋拆迁范围较大且远，利用人工进行现场核查，工作效率低，经济成本高，耗时长，监管时效性差。
5.利用卷尺获取房屋与边导线在地面投影距离，因人工操作原因，获取的距离不精确，判断房屋是否为拆迁房屋的准确率低。
6.公开号cn106247936a、公开日2016-12-21的中国专利申请公开了一种基于三维激光扫描的征地拆迁实物调查方法及调查系统，其通过三维激光扫描技术，获取目标对象的点云数据，包括地形地貌、房屋及其附属物、树木植被、桥梁、专项、电力线、通讯线等专项的三维信息；通过相关软件处理，将点云数据获取的地物模型与影像配准，得到高精度的三维模型。本发明能够为大中型水利工程移民安置规划设计及相关征迁工作实施建立三维信息系统支撑平台，大大提高工作效率，保证数据的准确性和实物的直观性，且便于调整修改；然而，其耗时耗力，数据处理量大，不适用于解决电力工程建设过程中的上述房屋拆迁状态监测相关问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于解决电力工程建设过程中的房屋拆迁状态监测问题中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于解决电力工程拆迁房屋当前变化监管方法所具有人工工作效率低、经济成本高、监管时效性差和/或数据处理量大等问题中的一项或多项。
8.本技术一方面提供了一种电力工程建设期拆迁房屋变化监控方法，所述监控方法包括以下步骤：
9.s1、采集与电力工程位置信息对应且具有相同或相应的地理信息坐标或经预处理后具有相同或相应的地理信息坐标的第一影像和第二影像，其中，第一影像为施工前影像，第二影像为从施工中的任一时刻影像中选择的至少一种影像；以所述第一影像为基准，利
用地理信息坐标对所述第二影像进行配准，得到配准后的第一影像和配准后的第二影像；根据所述电力工程设计规范，获得与地理信息坐标关联的拆迁范围；
10.s2、在所述拆迁范围内，利用监督分类算法从所述配准后的第一影像中识别出含有至少一个待拆迁房屋信息的分类结果，从所述分类结果中获取所述至少一个待拆迁房屋的位置矢量；
11.s3、利用所述至少一个待拆迁房屋的位置矢量，从所述配准后的第二影像中提取对应的至少一处差异化影像；
12.s4、对所述至少一处差异化影像进行检测，以实现对房屋变化状态的监控。
13.本发明另一方面提供了一种电力工程监测方法，所述电力工程监测方法采用所述的电力工程建设期拆迁房屋变化监控方法实现对拆迁房屋状态的监测。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：
15.1、基于电力工程位置信息，获得高分遥感，经过正射校正、影像融合及影像配准等处理，并利用掩膜技术、边缘检测算法，提取拆迁房屋施工状态；
16.2、利用高分遥感对拆迁房屋施工状态的识别，是基于拆迁房屋形状特征与纹理特征，边缘检测算法识别获得，可为监管单位提供数据支撑，保障经济赔偿合理、合规；
17.3、利用高分遥感进行电力工程拆迁房屋识别，打破传统人工现场识别局限性，提升监管手段科学性；
18.4、利用高分遥感观测范围大，重访周期短等特性，结合房屋形状特征，利用监督分类进行拆迁房屋识别，可为监管单位提供数据支撑，保障工程造价合理、合规。
附图说明
19.图1示出了本发明的电力工程建设期拆迁房屋变化监控方法的一个示例性实施例的流程示意图。
具体实施方式
20.为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面以示例的方式进行详细说明。
21.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本实发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
22.另外，在发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以
是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
25.在本发明的一个示例性实施例中，电力工程建设期拆迁房屋变化监控方法可由以下步骤实现：
26.s1、配准图像和拆迁范围获取
27.子步骤s11，采集或获取与电力工程位置信息对应的第一影像和第二影像，并通过预处理或者直接筛选的方式，使第一影像和第二影像具有相同或相应的地理信息坐标。例如，预处理可包括正射校正和影像融合。
28.这里，第一影像可以为施工前影像；第二影像可以为从施工中的任一时刻影像(例如，任意历史时刻图像、或者当前实时影像)中选择的至少一种影像。也就是说，第二影像可以选择一个时刻的影像，或者选择两个以上不同时刻的影像。当第二影像仅为一个时刻的影像时，则本发明的监控方法仅判断该时刻的房屋拆迁状态；当第二影像为两个或更多个不同时刻的影像时，则本发明的监控方法可以判断这些时刻的房屋拆迁状态及其变化情况。
29.子步骤s12，以所述第一影像为基准，利用地理信息坐标对所述第二影像进行配准，得到配准后的第一影像和配准后的第二影像。
30.子步骤s13，根据所述电力工程的设计规范，获得与地理信息坐标关联的拆迁范围。例如，可以通过电力工程边导线外预定距离的缓冲区数据，获得所述拆迁范围。
31.需要说明的是，子步骤s13与子步骤s11和s12可以无严格的先后顺序。
32.s2、分类结果识别和待拆迁房屋的位置矢量提取
33.子步骤s21，在所述拆迁范围内，利用监督分类算法从所述配准后的第一影像中识别出含有至少一个待拆迁房屋信息的分类结果；
34.子步骤s22，从所述分类结果中获取所述至少一个待拆迁房屋的位置矢量。此外，还可以先将所述分类结果栅格化并转化为矢量文件，随后对所述矢量文件进行提取，以获得所述至少一个待拆迁房屋的位置矢量。
35.s3、差异化影像提取
36.结合所述至少一个待拆迁房屋的位置矢量，利用掩模技术从所述配准后的第二影像中提取对应的至少一处差异化影像。然而，需要说明的是，本发明不限于此，其他能够基于待拆迁房屋的位置矢量比对差异并提取差异化影像的方法亦可。
37.s4、检测并判断房屋变化状态
38.利用基于canny算子的边缘检测算法对所述至少一处差异化影像进行检测，以实现对房屋变化状态的监控。
39.具体来讲，在利用基于canny算子的边缘检测算法对所述至少一处差异化影像进行检测的情况下，可以用所述至少一处差异化影像的中心点为原点，若原点到边缘检测结果图任一端点的距离相等，则判断房屋未拆迁；若该原点到边缘检测结果图任一端点的距
离不相等，则判断该处房屋已拆迁。
40.实施例1
41.如图1所示，在本发明的一个示例性实施例中，电力工程建设期拆迁房屋变化监控方法可由以下步骤实现：
42.s1、通过电力工程位置信息获取施工前影像s1和施工中影像s2，经正射校正、影像融合等处理，使得影像具有相同地理信息坐标。根据电力工程设计规范，通过电力工程边导线外一定距离的缓冲区数据获得工程拆迁范围。
43.s2、以施工前影像s1为基准，利用gis通过添加控制点对施工中影像s2进行影像配准，获得配准后的施工前影像s1r和配准后的施工中影像s2r。
44.s3、对施工前影像，利用监督分类识别待拆迁房屋并标记房屋位置。
45.s3.1、结合施工前影像与拆迁范围，利用监督分类算法将影像分为待拆迁房屋与其他两类；
46.s3.2、将分类结果的栅格影像转化成矢量文件；
47.s3.3、对矢量文件进行提取，获取待拆迁房屋的位置矢量。
48.s4、利用掩膜技术，结合待拆迁房屋的位置矢量，获取多期次施工中待拆迁房屋影像。
49.s5、利用基于canny算子的边缘检测算法，对多期次施工中待拆迁房屋影像进行边缘检测。
50.s5.1、以影像中心点为原点，若原点到边缘检测结果图任一端点的距离相等，则该图形为矩形，进而判断房屋未拆迁；
51.s5.2、若原点到边缘检测结果图任一端点的距离不相等，则判断该处房屋已拆迁。
52.s6、将电力工程拆迁房屋识别结果进行归档保存。
53.实施例2
54.在本发明的另一个示例性实施例中，电力工程建设期拆迁房屋变化监控方法可由以下步骤实现：
55.s1、通过电力工程位置信息获取施工前影像s3和实时影像s4，经正射校正、影像融合等处理，使得影像s3和s4具有相同地理信息坐标。根据电力工程设计规范，通过电力工程边导线外3m的缓冲区数据获得工程拆迁范围。
56.s2、以施工前影像s3为基准，利用gis通过添加控制点对实时影像s4进行影像配准，获得配准后的施工前影像s3r和配准后的实时影像s4r。
57.s3、结合影像s3与拆迁范围，利用监督分类算法从配准后的s3r 中识别出含有一个待拆迁房屋信息的分类结果，获取待拆迁房屋的位置矢量，将分类结果的栅格影像转化成矢量文件，对矢量文件进行提取，获取待拆迁房屋的位置矢量。
58.s4、结合待拆迁房屋的位置矢量，利用掩模技术从配准后的影像 s4r中提取对应的一处差异化影像。
59.s5、利用基于canny算子的边缘检测算法，对差异化影像进行边缘检测。以差异化影像中心点为原点，原点到边缘检测结果图任一端点的距离相等，则判断房屋未拆迁。
60.s6、将电力工程拆迁房屋结果进行归档保存。
61.实施例3
62.在本发明的另一个示例性实施例中，电力工程建设期拆迁房屋变化监控方法可由以下步骤实现：
63.s1、通过电力工程位置信息获取施工前影像s5和实时影像s6，经正射校正、影像融合等处理，使得影像s5和s6具有相同地理信息坐标。根据电力工程设计规范，通过电力工程边导线外5m的缓冲区数据获得工程拆迁范围。
64.s2、以施工前影像s5为基准，利用gis通过添加控制点对实时影像s6进行影像配准，获得配准后的施工前影像s5r和配准后的实时影像s6r。
65.s3、结合影像s5与拆迁范围，利用监督分类算法从配准后的s5r 中识别出含有一个待拆迁房屋信息的分类结果，获取两处待拆迁房屋的位置矢量，将分类结果的栅格影像转化成矢量文件，对矢量文件进行提取，获取待拆迁房屋的位置矢量。
66.s4、结合待拆迁房屋的位置矢量，利用掩模技术从配准后的影像 s4r中提取对应的两处差异化影像。
67.s5、利用基于canny算子的边缘检测算法，分别对两处差异化影像进行边缘检测。以差异化影像中心点为原点，检测到两处差异化影像的原点到边缘检测结果图任一端点的距离不相等，则判断房屋已拆迁。
68.s6、将电力工程拆迁房屋结果进行归档保存。
69.实施例4
70.s1、通过电力工程位置信息获取施工前影像s7、施工一个月的影像s8和实时影像s9，经过直接筛选，使得影像s7、s8、s9具有相同地理信息坐标。根据电力工程设计规范，通过电力工程边导线外 6m的缓冲区数据获得工程拆迁范围。
71.s2、以施工前影像s7为基准，利用gis通过添加控制点对施工一个月的影像s8和实时影像s9进行影像配准，获得配准后影像s7r、 s8r和s9r。
72.s3、结合影像s7与拆迁范围，利用监督分类算法从配准后的s7r 中识别出含有一个待拆迁房屋信息的分类结果，获取待拆迁房屋的位置矢量，将分类结果的栅格影像转化成矢量文件，对矢量文件进行提取，获取待拆迁房屋的位置矢量。
73.s4、结合待拆迁房屋的位置矢量，利用掩模技术从配准后的影像 s8r中提取对应的一处差异化影像，从配准后的影像s9r中提取对应的一处差异化影像。
74.s5、利用基于canny算子的边缘检测算法，分别对差异化影像进行边缘检测。以差异化影像中心点为原点，得到两个差异化影像的原点到边缘检测结果图任一端点的距离都相等，则判断房屋未拆迁。
75.s6、将电力工程拆迁房屋结果进行归档保存。
76.综上所述，针对电力工程拆迁房屋当前变化监管方法所具有人工工作效率低、经济成本高、监管时效性差和/或数据处理量大等问题中的一项或多项，本发明能够一种电力工程建设期拆迁房屋变化监控解决方案，其不用通过人工现场监管，通过采集多来源多时相的高分辨率影像，基于地理信息、图像处理和识别、检测算法等判断拆迁房屋与施工状态，解译精度高，有效性强，有利于为监管部门提供数据支撑，避免经济纠纷。
77.以上所述仅为本发明的示例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。