[发明专利]一种基于地面激光点云的太阳能潜力评估方法

权利要求书

1.一种基于地面激光点云的太阳能潜力评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对原始点云进行抽稀；

S2、对抽稀后的点云P进行感兴趣区域内的地面点集R的提取，

S3、设置光源偏差控制角；

S4、采用最远点贪心策略计算基点的位置和个数；

S5、计算基点太阳位置；

S6、采用广义隐藏点移除算法即GHPR算法，进行三维点云场景的遮挡分析，从而进行日照模拟计算；

S7、对遮挡分析结果进行二值化阴影绘制；

S8、对点云场景进行太阳辐射计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于地面激光点云的太阳能潜力评估方法，其特征在于：所述S1的具体步骤如下：

输入三维地面激光点云P_raw，首先设置一个抽稀距离L_s，然后采用体素抽稀方法；体素抽稀方法先将点云划分为边长为L_s的正立方体体素，再按体素内点集的中心点作为新的数据点，这些新的点集形成了抽稀后的点云P。

3.根据权利要求1所述的一种基于地面激光点云的太阳能潜力评估方法，其特征在于：所述S2的具体步骤如下：

S21、首先，采用基于体素高程生长滤波的方法来提取地面点，基于整个点云的最低高程值设置一个阈值高度t_z，如果一个体素的中心高程与最低点的相对高度高于该阈值高度t_z，则认为其不可能是地面点，此外，若一个低于阈值高度t_z的体素可以生长到该阈值高度t_z，则认为是墙体或垂直物体的一部分，也为非地面点，从而提取所有地面点集；

S22、接着，对地面点集进行欧式距离聚类，对获得的聚类簇标记序号；

S23、最后，计算每一个类簇的平均密度值，选择密度最高的一个作为感兴趣区域，返回抽稀后的点云，根据各点索引值标记感兴趣区域的数据点r_i，r_i∈R。

4.根据权利要求3所述的一种基于地面激光点云的太阳能潜力评估方法，其特征在于：S3的具体步骤如下：

设置模拟光线偏差平行光的最大允许偏差角θ，同时设置太阳距离d，从而可以确定两个基点之间的最大距离l，有：

l＝d/tan(π/2-θ)。

5.根据权利要求4所述的一种基于地面激光点云的太阳能潜力评估方法，其特征在于：S4的具体步骤如下:

S41、首先，最远点贪心策略随机选择一个感兴趣区域点作为初始基点o₁，构建基点序列O＝{o₁}；

S42、接着，计算感兴趣区域点集上与该序列最远的点，即并将其添加到O中，为O＝{o₁,o₂}，直到任意一点r_i，r_i∈R，都满足

S43、获得基点序列后O＝{o_k|k∈[1,n]}，对于感兴趣区域点集中的每个点r_i，求取其在基点集上的最近邻点，同属于一个基点的感兴趣区域点构成一个偏差控制区域G_k。

6.根据权利要求1所述的一种基于地面激光点云的太阳能潜力评估方法，其特征在于：S6的具体步骤如下：

S61、首先，遍历太阳点集S，对于每个太阳位置s_i，以及调查场景抽稀后的点云P，P＝{p_i|i∈[1,m]}，其中m是点云P的势，执行径向几何变换F，有:

其中，若p_i＝s，则变换后的点集为而f_k是变换的核函数；

S62、然后对点集做一次凸包计算，并保留凸包内的点为阴影点集W。