输电线路通道可视化告警区域半径值的确定方法与流程

本发明属于输电线路检修领域，具体涉及一种输电线路通道可视化告警区域半径值的确定方法。

背景技术：

随着输电线路检修技术的升级，输电线路通道可视化远程巡视被广泛应用，目前已经实现对可视化信息的自动识别并标注出图像内出现的告警物体，如塔吊、山火、挖掘机等。对以上告警进行高发区域识别有助于提高输电线路检修人员的工作效率，然而，在调整告警区域半径以匹配巡视半径的过程中，有大量的工作是计算出一个区域的半径值，目前常用的遍历枚举法时间复杂度为o(n²)，计算速度难以满足要求，经测试数据量为10⁶时，单次计算平均耗时529s。

综上所述，如何提供一种高效、可靠的输电线路通道可视化告警区域半径值的确定方法，为告警高发区域的识别提供技术支撑，是目前本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种输电线路通道可视化告警区域半径值的确定方法，可以快速的确定出给定告警区域坐标点集合的半径值，为告警高发区域的识别提供技术支撑，将时间复杂度降低为o(nlogn)，经测试数据量为10⁶时，单次计算平均耗时0.228s。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

所述输电线路通道可视化告警区域半径值的确定方法，包括以下步骤：

a、基于凸包算法计算获取输电线路通道可视化告警区域坐标点集合的经纬度坐标凸包；

b、基于改进的卡壳算法计算出经纬度坐标凸包的区域半径值。

优选的,步骤b包含以下步骤：

b1：基于步骤a所述经纬度坐标凸包，找出其纬度方向上的端点，即具有最大和最小纬度值的两个坐标点，记为maxlatp、minlatp，其构成对踵点(maxlatp,minlatp)；

b2：计算(maxlatp,minlatp)的弧线距离d0，设置dmax＝d0；

b3：通过maxlatp和minlatp构造两条水平切线；

b4：同时旋转两条切线，直到其中一条与经纬度坐标凸包的一条边重合；

b5：由此产生新的对踵点，计算新对踵点弧线距离di，如果di>dmax，则更新dmax＝di；

b6：重复b4、b5步骤直至再次产生对踵点(maxlatp,minlatp)，说明经纬度坐标凸包已遍历完成；

b7：rmax＝dmax/2即为区域半径。

优选的,步骤b所述改进的卡壳算法是指，在进行对踵点距离计算时，所用距离为弧线距离。

优选的,步骤b1所述对踵点是指，如果过经纬度坐标凸包上的两个坐标点画一对平行线，使经纬度坐标凸包上的所有点都夹在两条平行线之间或落在平行线上，则这两个点为对踵点。

优选的,步骤b2和步骤b5所述弧线距离是指，按地球平均半径6371000米计算，不使用赤道半径和极半径。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

(1)本发明能快速的计算出给定告警区域坐标点集合的告警区域半径值，为输电线路可视化图像告警高发区域标记等场景提供技术支撑。

(2)本发明从枚举遍历的时间复杂度o(n²)降低为平均时间复杂度o(nlogn)，尤其在告警坐标点集合量级达到10⁶级及以上时，计算速度提升显著。

附图说明

图1是本发明中的确定方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1所示,本发明所述输电线路通道可视化告警区域半径值的确定方法，包括以下步骤：

a、基于凸包算法计算获取输电线路通道可视化告警区域坐标点集合的经纬度坐标凸包；

b、基于改进的卡壳算法计算出经纬度坐标凸包的区域半径值,所述改进的卡壳算法是指，在进行对踵点距离计算时，所用距离为弧线距离。

步骤b包含以下步骤：

b1：基于步骤a所述经纬度坐标凸包，找出其纬度方向上的端点，即具有最大和最小纬度值的两个坐标点，记为maxlatp、minlatp，其构成对踵点(maxlatp,minlatp)；所述对踵点是指，如果过经纬度坐标凸包上的两个坐标点画一对平行线，使经纬度坐标凸包上的所有点都夹在两条平行线之间或落在平行线上，则这两个点为对踵点；

b2：计算(maxlatp,minlatp)的弧线距离d0，设置dmax＝d0；所述弧线距离是指，按地球平均半径6371000米计算，不使用赤道半径和极半径；

b3：通过maxlatp和minlatp构造两条水平切线；

b4：同时旋转两条切线，直到其中一条与经纬度坐标凸包的一条边重合；

b5：由此产生新的对踵点，计算新对踵点弧线距离di，如果di>dmax，则更新dmax＝di；所述弧线距离是指，按地球平均半径6371000米计算，不使用赤道半径和极半径；

b6：重复b4、b5步骤直至再次产生对踵点(maxlatp,minlatp)，说明经纬度坐标凸包已遍历完成；

b7：rmax＝dmax/2即为区域半径。

实施例2

某省输电线路可视化图像告警数据，在进行告警高发区域识别计算过程中，某步骤产生了一个具有8818442个元素的告警集合，需要计算出该集合所组成的告警区域半径值，以作为后续计算步骤的依据，技术人员要求耗时不超过5s。

a、对告警集合的数据进行预处理，只保留每条告警的经纬度信息，组成告警区域坐标点集合。部分数据如下所示：

(116.07305,36.56677),(116.07694,36.56608),(116.07763,36.5654),(116.08483,36.56436),(116.08758,36.68384),(116.08896,36.56469),(116.09326,36.56367),(116.09985,36.56312),(116.10169,36.56368),(116.11313,36.56177),(116.11374,37.27047),(116.12417,37.27401),(116.13014,37.072),(116.13175,36.70226),(116.13559,37.27787),(116.14663,36.55504),(116.15471,36.55412),(116.16039,36.55428),(116.16414,36.55349),(116.17252,36.55346),(116.18119,36.5548),(116.1891,37.0577),(116.20413,36.55505),(116.20737,36.73776),(116.21749,37.05677),(116.22327,36.54328),(116.2268,36.54124),(116.23513,37.2967),(116.24351,37.05729),(116.24497,36.53435),...

b、用凸包算法计算步骤a所得告警区域坐标点集合的经纬度坐标凸包，共计得到6534个顶点；

c、基于步骤b所得经纬度坐标凸包顶点，具有最大纬度的点为maxlatp＝(117.5592,38.00347)，具有最小纬度的坐标点为minlatp＝(117.86307,35.90859)，组成对踵点(maxlatp,minlatp)＝((117.5592,38.00347),(117.86307,35.90859))；

d、计算步骤c所得对踵点(maxlatp,minlatp)的弧线距离d0＝234499m，设置dmax＝d0＝234499m；

e、通过maxlatp＝(117.5592,38.00347)，minlatp＝(117.86307,35.90859)构造两条水平切线y1＝38.00347，y2＝35.90859；

f、同时旋转两条切线y1、y2，直到其中一条与经纬度坐标凸包的一条边重合；

g、由此产生新的对踵点((117.54324,37.99542),(117.86307,35.90859)),计算新对踵点弧线距离d1＝233778m，d1<dmax，故dmax值不更新；

h、重复步骤f、步骤g，在第7次旋转时，d7＝23522m，d7>dmax,故dmax＝23522m；

i、重复步骤f、步骤g，在第6534次旋转完成后，再次产生对踵点((117.5592,38.00347),(117.86307,35.90859))，坐标凸包已遍历完成，此时dmax值为654392m；

j、区域半径rmax＝dmax/2＝654392/2＝327196m。

实施例1中计算告警区域半径值用时0.197s，计算耗时远少于技术人员要求的5s。

实施例3

某地输电线路可视化图像告警数据，在进行告警高发区域识别计算过程中，某步骤产生了一个具有95214个元素的告警集合，需要计算出该集合所组成的告警区域半径值，以作为后续计算步骤的依据，技术人员要求耗时不超过1s。

采用与实施例1类似的步骤，实施例2中计算告警区域半径值77532m用时0.018s，满足技术要求。