本申请涉及电场测量相关，具体涉及一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法及系统。
背景技术：
1、传统三维电场测量在处理地形平坦、环境简单的电场场景时，能够获取相对理想的测量结果，但实际测量区域包含的山地、丘陵、城市建筑群等复杂地形，对电场分布产生显著的扰动影响。一方面，地形的起伏变化导致电场传播路径发生改变，高程差使得电场强度和方向在不同位置出现复杂的变化；另一方面，坡度、曲率等地形特征会改变电场的折射、反射特性，而建筑物、高大树木等遮挡物更是直接影响电场的传播，造成测量误差；此外，现有电场测量的测量设备布置缺乏对地形因素的考量，传感器阵列与地形缺乏有效关联，导致测量数据无法真实反映实际电场分布情况，使得构建的电场模型与实际场景存在较大偏差。
2、因此，现阶段相关技术中，存在复杂地形下三维电场测量受地形扰动影响大、测量设备布置适应性不足，导致电场测量准确性与适用性较差的技术问题。
技术实现思路
1、本申请通过提供一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法及系统，解决了现有技术中存在的复杂地形下三维电场测量受地形扰动影响大、测量设备布置适应性不足，导致电场测量准确性与适用性较差的技术问题，实现复杂地形的电场空间分布高精度重建，达到了提升电场测量准确性及适用性的技术效果。
2、本申请提供一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，所述方法包括：利用无人机搭载激光雷达执行目标测量区域的地形数据采集，通过图像和三维点云融合构建地形三维模型；在配置测量精度后，基于所述地形三维模型和测量精度部署三轴传感器阵列；将三轴传感器阵列的位置信息映射至地形三维模型的统一坐标系下，对每个测量点进行地形属性关联，所述地形属性关联的特征包括高程值、坡度、曲率、导线垂直距离、建筑物遮挡特征；基于所述地形属性关联建立地形扰动函数，并获取三轴传感器阵列的原始测量值，基于所述地形扰动函数对所述原始测量值进行地形扰动修正，建立修正电场值；利用所述修正电场值构建反演优化目标，完成三维电场向量场重建。
3、在可能的实现方式中，所述一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，还执行以下处理：所述地形扰动函数如下：
4、；
5、其中，表征地形扰动函数，为扰动特征数量，，为扰动特征索引，为第个扰动特征的扰动响应权重，表征第个扰动特征的标量值，为空间坐标，为第个扰动特征在空间中的主影响方向，其中，为高程扰动项，，，表征地形表面在二维坐标处的高程值，为目标测量区域的平均高程，为高程归一化尺度系数，为垂直方向单位向量，为坡度扰动项，，，其中，为坡度矢量，表征坡度大小，为曲率扰动项，，，表示地形高程沿x轴方向的变化率，表征地形高程沿y轴方向的变化率，为导线垂直距离扰动项，，，表征测量点到导线的垂直距离，表征基准距离，表征三轴传感器到导线的向量，表征三轴传感器到导线的距离，为建筑物遮挡扰动项，，，表征在坐标上量化屏蔽物体对电场的影响程度，表征屏蔽物体引起的电场偏移方向向量。
6、在可能的实现方式中，所述一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，还执行以下处理：在每次电场反演完成后，比较反演值和修正测量值的偏差，建立误差反馈项；利用所述误差反馈项进行扰动响应权重的动态迭代更新，根据动态迭代更新结果校正地形扰动函数。
7、在可能的实现方式中，所述一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，还执行以下处理：将所述修正电场值映射至统一坐标系下，利用空间差值构建连续的电势函数；利用所述电势函数计算每个测量点的电场反向值；基于所述电场反向值、所述修正电场值构建反演优化目标。
8、在可能的实现方式中，所述一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，还执行以下处理：获取目标测量区域的模糊地形数据库；根据所述模糊地形数据库读取输电塔塔位坐标、电力走廊走向和地形特征，规划感知航线；基于所述感知航线控制搭载激光雷达的无人机执行地形数据采集，建立地形三维模型。
9、在可能的实现方式中，所述一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，还执行以下处理：建立光学图像集、雷达三维点云数据；基于时间同步和坐标校准机制，执行光学图像集、雷达三维点云数据的初始校准；在预设偏差窗口内执行初始校准后的光学图像集、雷达三维点云数据特征点搜索匹配；基于搜索匹配结果进行图像-点云的增强融合，以建立地形三维模型。
10、在可能的实现方式中，所述一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，还执行以下处理：配置空间电场安全阈值；在完成三维电场向量重建后，基于所述空间电场安全阈值进行三维电场向量的空间风险识别，建立预警标识。
11、本申请还提供了一种考虑地形扰动影响的三维电场测量系统，所述系统包括：地形三维模型构建模块，用于利用无人机搭载激光雷达执行目标测量区域的地形数据采集，通过图像和三维点云融合构建地形三维模型；传感器阵列部署模块，用于在配置测量精度后，基于所述地形三维模型和测量精度部署三轴传感器阵列；地形属性关联模块，用于将三轴传感器阵列的位置信息映射至地形三维模型的统一坐标系下，对每个测量点进行地形属性关联，所述地形属性关联的特征包括高程值、坡度、曲率、导线垂直距离、建筑物遮挡特征；地形扰动修正模块，用于基于所述地形属性关联建立地形扰动函数，并获取三轴传感器阵列的原始测量值，基于所述地形扰动函数对所述原始测量值进行地形扰动修正，建立修正电场值；反演优化目标构建模块，用于利用所述修正电场值构建反演优化目标，完成三维电场向量场重建。
12、拟通过本申请提出的一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法及系统，利用无人机搭载激光雷达执行目标测量区域的地形数据采集，构建地形三维模型；配置测量精度后部署三轴传感器阵列；将位置信息映射至地形三维模型，对每个测量点进行地形属性关联；建立地形扰动函数，并对原始测量值进行地形扰动修正，建立修正电场值；利用修正电场值构建反演优化目标，完成三维电场向量场重建。解决了现有技术中存在的复杂地形下三维电场测量受地形扰动影响大、测量设备布置适应性不足，导致电场测量准确性与适用性较差的技术问题，实现复杂地形的电场空间分布高精度重建，达到了提升电场测量准确性及适用性的技术效果。
1.一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，其特征在于，所述地形扰动函数如下：
3.如权利要求2所述的一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，其特征在于，所述基于所述地形属性关联建立地形扰动函数，包括：
4.如权利要求1所述的一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，其特征在于，所述利用所述修正电场值构建反演优化目标，包括：
5.如权利要求1所述的一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，其特征在于，所述利用无人机搭载激光雷达执行目标测量区域的地形数据采集，通过图像和三维点云融合构建地形三维模型，包括：
6.如权利要求5所述的一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，其特征在于，所述基于所述感知航线控制搭载激光雷达的无人机执行地形数据采集，建立地形三维模型，包括：
7.如权利要求1所述的一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，其特征在于，所述完成三维电场向量场重建后，包括：
8.一种考虑地形扰动影响的三维电场测量系统，其特征在于，所述系统用于实施权利要求1至7任意一项所述的一种考虑地形扰动影响的三维电场测量方法，所述系统包括：