地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法及装置，地面电磁法仪器的数据处理结果会以三维成图的方式呈现，快速构建野外作业区的三维地貌，以配合地下数据解释成果，实现野外作业区的三维完整解释和展示。野外作业区的三维地貌以摄影影像和三维模型的途径构建，可记录作业时地面状态和特征(如地表土层岩石状态、植被覆盖情况)等，便于作业人员收集更全面的信息，有利于后期数据解释分析和成果展示，可以更加直观、形象展示成果。

【技术实现步骤摘要】
地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法及装置
本专利技术涉及地质勘测领域，特别涉及一种地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法及装置。
技术介绍
地面电磁法仪器是通过测量地表电场和磁场信号来计算地层电阻率的一种仪器，在矿产勘查、油气勘查、地下水、地热等领域得到广泛应用。地面电磁法野外作业时，通常等间隔布设若干条测线(相邻两条测线之间距离通常几百米)，每条测线上等距布置若干个测点(相邻测点间距通常几百米)，仪器依次在测点上布置测量，一次地面电磁法仪器作业区域可达几平方公里甚至几十平方公里。当前，地面电磁法仪器数据解释处理是以测线剖面为基础在二维平面开展的。人们正在研究三维解释方法，然而，这里的三维解释处理主要面向地下地层信息的，而对于地表的三维信息则并未涉及。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法及装置，为了更加直观、形象展示成果，未来地面电磁法仪器的数据处理结果会以三维成图的方式呈现，快速构建野外作业区的三维地貌，以配合地下数据解释成果，实现野外作业区的三维完整解释和展示。野外作业区的三维地貌以摄影影像和三维模型的途径构建，可记录作业时地面状态和特征(如地表土层岩石状态、植被覆盖情况)等，便于作业人员收集更全面的信息，有利于后期数据解释分析和成果展示。第一方面，本专利技术提供的一种地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法，应用于飞行器，所述飞行器包括导航单元、多目视觉采集单元、激光测距器、处理器及飞控单元，所述方法包括：预先规划野外作业区的飞行摄影路线生成作业规划文件；在所述野外作业区进行所述飞行器定位初始化并所述作业规划文件下载到所述飞行器；所述飞行器在所述飞控单元控制下按照所述飞行摄影路线以预设速度进行飞行摄影并利用所述导航单元记录位置坐标，所述激光测距器采集所述飞行器距离地面的距离信息，所述处理器根据所述多目视觉采集单元采集的图像数据结合时间轴和所述位置坐标以及所述距离信息生成测绘数据；根据所述测绘数据中的图像数据转换成三维地形地貌模型，并与位置坐标结合，构成野外作业区的地表三维地形重建；结合仪器布设点坐标，将测试仪器、传感器以三维模型形式结合地表三维地形构成整个野外作业区的作业时仪器数据解释地表三维成果；将所述地表三维地形与仪器数据解释三维成果相结合，构成整个作业区的地表及地下三维成果，完成数据解释。可选地，所述激光测距器采集所述飞行器距离地面的距离信息包括：在所述激光测距器发射的激光被所述飞行器机身遮挡时，所述飞控单元控制所述飞行器进行偏航飞行以采集所述飞行器距离地面的距离信息。可选地，所述飞行器还包括无线通信单元，所述方法还包括：将所述飞行器的飞行数据利用所述无线通信单元回传至地面控制中心。可选地，所述在所述野外作业区进行所述飞行器定位初始化并所述作业规划文件下载到所述飞行器之前，还包括：对坐标北向进行确定和修正。可选地，所述对北方向进行确定和修正，包括：所述飞行器在预设高度下沿预定方向飞行，在第一位置悬停并获取所述第一位置对应的定位坐标；所述飞行器向任意方向飞行预设距离到达第二位置并获取第一位置对应的定位坐标，通过水平度盘记录飞行方向以及所述第一位置和所述第二位置之间的方位角以确定坐标北向并根据所述坐标北向配置水平度盘以完成对坐标北向的确定和修正。第二方面，本专利技术提供的一种地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模装置，应用于飞行器，所述飞行器包括导航单元、多目视觉采集单元、激光测距器、处理器及飞控单元，所述方法包括：规划单元，用于预先规划野外作业区的飞行摄影路线生成作业规划文件；初始化单元，用于在所述野外作业区进行所述飞行器定位初始化并所述作业规划文件下载到所述飞行器；数据采集单元，用于在所述飞控单元控制下按照所述飞行摄影路线以预设速度进行飞行摄影并利用所述导航单元记录位置坐标，所述激光测距器采集所述飞行器距离地面的距离信息，所述处理器根据所述多目视觉采集单元采集的图像数据结合时间轴和所述位置坐标以及所述距离信息生成测绘数据；数据处理单元，用于根据所述测绘数据中的图像数据转换成三维地形地貌模型，并与位置坐标结合，构成野外作业区的地表三维地形重建；所述数据处理单元还用于结合仪器布设点坐标，将测试仪器、传感器以三维模型形式结合地表三维地形构成整个野外作业区的作业时仪器数据解释地表三维成果；所述数据处理单元还用于将所述地表三维地形与仪器数据解释三维成果相结合，构成整个作业区的地表及地下三维成果，完成数据解释。可选地，所述数据采集单具体用于：在所述激光测距器发射的激光被所述飞行器机身遮挡时，所述飞控单元控制所述飞行器进行偏航飞行以采集所述飞行器距离地面的距离信息。可选地，所述飞行器还包括无线通信单元，所述装置还包括：数据回传单元，用于将所述飞行器的飞行数据利用所述无线通信单元回传至地面控制中心。可选地，所述装置还包括：修正单元，用于对坐标北向进行确定和修正。可选地，所述修正单元具体用于：所述飞行器在预设高度下沿预定方向飞行，在第一位置悬停并获取所述第一位置对应的定位坐标；所述飞行器向任意方向飞行预设距离到达第二位置并获取第一位置对应的定位坐标，通过水平度盘记录飞行方向以及所述第一位置和所述第二位置之间的方位角以确定坐标北向并根据所述坐标北向配置水平度盘以完成对坐标北向的确定和修正。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例提供了一种地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法及装置，地面电磁法仪器的数据处理结果会以三维成图的方式呈现，快速构建野外作业区的三维地貌，以配合地下数据解释成果，实现野外作业区的三维完整解释和展示。野外作业区的三维地貌以摄影影像和三维模型的途径构建，可记录作业时地面状态和特征(如地表土层岩石状态、植被覆盖情况)等，便于作业人员收集更全面的信息，有利于后期数据解释分析和成果展示，可以更加直观、形象展示成果。附图说明图1是本专利技术提供的地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法的一种实施例的流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。结合图1所示，本专利技术提供的一种地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法，应用于飞行器，所述飞行器包括导航单元、多目视觉采集单元、激光测距器、处理器及飞控单元，所述方法包括：S101、预先规划野外作业区的飞行摄影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法，其特征在于，应用于飞行器，所述飞行器包括导航单元、多目视觉采集单元、激光测距器、处理器及飞控单元，所述方法包括：预先规划野外作业区的飞行摄影路线生成作业规划文件；在所述野外作业区进行所述飞行器定位初始化并所述作业规划文件下载到所述飞行器；所述飞行器在所述飞控单元控制下按照所述飞行摄影路线以预设速度进行飞行摄影并利用所述导航单元记录位置坐标，所述激光测距器采集所述飞行器距离地面的距离信息，所述处理器根据所述多目视觉采集单元采集的图像数据结合时间轴和所述位置坐标以及所述距离信息生成测绘数据；根据所述测绘数据中的图像数据转换成三维地形地貌模型，并与位置坐标结合，构成野外作业区的地表三维地形重建；结合仪器布设点坐标，将测试仪器、传感器以三维模型形式结合地表三维地形构成整个野外作业区的作业时仪器数据解释地表三维成果；将所述地表三维地形与仪器数据解释三维成果相结合，构成整个作业区的地表及地下三维成果，以完成数据解释。

【技术特征摘要】
1.一种地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法，其特征在于，应用于飞行器，所述飞行器包括导航单元、多目视觉采集单元、激光测距器、处理器及飞控单元，所述方法包括：预先规划野外作业区的飞行摄影路线生成作业规划文件；在所述野外作业区进行所述飞行器定位初始化并所述作业规划文件下载到所述飞行器；所述飞行器在所述飞控单元控制下按照所述飞行摄影路线以预设速度进行飞行摄影并利用所述导航单元记录位置坐标，所述激光测距器采集所述飞行器距离地面的距离信息，所述处理器根据所述多目视觉采集单元采集的图像数据结合时间轴和所述位置坐标以及所述距离信息生成测绘数据；根据所述测绘数据中的图像数据转换成三维地形地貌模型，并与位置坐标结合，构成野外作业区的地表三维地形重建；结合仪器布设点坐标，将测试仪器、传感器以三维模型形式结合地表三维地形构成整个野外作业区的作业时仪器数据解释地表三维成果；将所述地表三维地形与仪器数据解释三维成果相结合，构成整个作业区的地表及地下三维成果，以完成数据解释。2.根据权利要求1所述的地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法，其特征在于，所述激光测距器采集所述飞行器距离地面的距离信息包括：在所述激光测距器发射的激光被所述飞行器机身遮挡时，所述飞控单元控制所述飞行器进行偏航飞行以采集所述飞行器距离地面的距离信息。3.根据权利要求1所述的地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法，其特征在于，所述飞行器还包括无线通信单元，所述方法还包括：将所述飞行器的飞行数据利用所述无线通信单元回传至地面控制中心。4.根据权利要求1所述的地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法，其特征在于，所述在所述野外作业区进行所述飞行器定位初始化并所述作业规划文件下载到所述飞行器之前，还包括：对坐标北向进行确定和修正。5.根据权利要求4所述的地面电磁法仪器野外作业区地形三维建模方法，其特征在于，所述对北方向进行确定和修正，包括：所述飞行器在预设高度下沿预定方向飞行，在第一位置悬停并获取所述第一位置对应的定位坐标；所述飞行器向任意方向飞行预设距离到达第二位置并获取第一位置对应的定位坐标，通过水平度盘记录飞行方向以及所述第一位置和所述第二位置之间的方位角以确定坐标北向并根据所述坐标北向配置水平度盘以完成对坐标北向的确定和修正。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永友，王中兴，张天信，吴树军，裴仁忠，张文秀，张玉洁，底青云，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11