一种土石方测量方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种土石方测量方法、系统及装置，方法包括：从目标区域中划分出RTK待测区域和PPK待测区域；在目标区域开展飞行设备航摄作业，得到倾斜摄影图像；根据倾斜摄影图像进行点云处理，得到点云数据；根据点云数据进行建模，得到初步挖填土石方工程量；分别在待测区域扫描，得到植被覆盖区，并获取植被覆盖区的植被总方量；根据初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。本发明专利技术能够根据不同的地形进行测量，通过飞行设备航摄作业得到待测区域的倾斜摄影图像，从而实现像控点的空中布设，通过初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终的挖填土石方工程量，提高了测量和计算的效率与准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种土石方测量方法、系统及装置
本专利技术主要涉及建筑测量技术处理领域，具体涉及一种土石方测量方法、系统及装置。
技术介绍
土石方测量是通过设计与原始场地进行对比，计算出场内设计标高面以上需要挖出的土石方量和设计标高面以下需要填入的土方量，由此推算出计划运进、出的土方量，土石方测量和计算是工程项目中的一项非常重要的内容，它所测量和计算出的结果直接关系到工程的造价的大小，以及投资总额和资金的分配问题。传统土方量的计算一般采用方格网法，此方法是针对大面积的地形变化较小，较为平缓的场地，采用测量设备对施工场地进行定点采集高程的方法来获取原始数据将现场划分为若干个正方形网格，然后通过计算立体的四棱柱的体积，将每个体积进行汇总，得到最终的土方量，但此方法有一定的局限性，对于区域内地形起伏较大的工程此方法不能进行有效的测量，计算结果不够精确。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种土石方测量方法、系统和装置。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种土石方测量方法，包括如下步骤：根据RTK实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域，根据PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域；在所述目标区域开展飞行设备航摄作业，得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像；根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第一点云数据，根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第二点云数据，并对所述第二点云数据进行后差分处理；根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模，得到待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型，通过RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量；分别在所述RTK待测区域和PPK待测区域扫描，得到RTK待测区域的植被覆盖区和PPK待测区域的植被覆盖区，并获取所述植被覆盖区的植被总方量；根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种土石方测量系统，包括：勘测模块，用于根据RTK实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域，根据PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域；航摄模块，用于在所述目标区域开展飞行设备航摄作业，得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像；数据处理模块，用于根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第一点云数据，根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第二点云数据，并对所述第二点云数据进行后差分处理；根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模，得到RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型，通过PPK待测区域的dem数字高程模型和RTK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量；分别在所述PPK待测区域和RTK待测区域扫描，得到PPK待测区域的植被覆盖区和RTK待测区域的植被覆盖区，并获取所述植被覆盖区的植被总方量；根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种土石方测量装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述一种土石方测量方法的步骤。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述一种土石方测量方法的步骤。本专利技术的有益效果是：能够根据不同的地形进行测量，通过PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域勘测出地势较高的待测区域和通过RTK实时动态差分方法从目标区域勘测出地势较低的待测区域，在复杂地势环境下也能保持高精度；通过飞行设备航摄作业得到待测区域的倾斜摄影图像，从而实现像控点的空中布设，减轻了外业人员的工作量，并考虑植被覆盖区不进行挖填，通过初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终的挖填土石方工程量，提高了测量和计算的效率与准确性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的土石方测量方法的方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的土石方测量示意性流程图；图3为本专利技术实施例提供的土石方测量示意性流程图；图4为本专利技术实施例提供的土石方测量系统的模块框图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。图1为本专利技术实施例提供的土石方测量方法的方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的土石方测量示意性流程图。如图1和图2所示，一种土石方测量方法，包括如下步骤：根据RTK(Real-timekinematic)实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域，根据PPK(Postprocessedkinematic)实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域；在所述目标区域开展飞行设备航摄作业，得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像；根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第一点云数据，根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第二点云数据，并对所述第二点云数据进行后差分处理；根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模，得到待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型，通过RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量；分别在所述RTK待测区域和PPK待测区域扫描，得到RTK待测区域的植被覆盖区和PPK待测区域的植被覆盖区，并获取所述植被覆盖区的植被总方量；根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。上述实施例中，能够根据不同的地形进行测量，通过PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域勘测出地势较高的待测区域，通过RTK实时动态差分方法从目标区域勘测出地势较低的待测区域，在复杂地势环境下也能保持高精度；通过飞行设备航摄作业得到待测区域的倾斜摄影图像，从而实现像控点的空中布设，减轻了外业人员的工作量，并考虑植被覆盖区不进行挖填，通过初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终的挖填土石方工程量，提高了测量和计算的效率与准确性。通过PPK实时动态载波相位差分方法勘测出的地理环境为高山或密集的森林等，高于预设标高面数值，作为第一目标测量区域，通过RTK实时动态差分方法勘测出的地理环境为平地、农田或灌木等，低于预设标高面数值，作为第二目标测量区域，提高测量的准确性。可选的，作为本专利技术的一个实施例，所述在所述目标区域开展飞行设备航摄作业，具体为：规划飞行设备航摄作业，规划信息包括飞行高度、飞行范围、飞行路线和像控点；所述飞行范围大于目标区域的范围，当目标区域的范围超过飞行设备单架次航摄区域时，相邻两个航摄区域间至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土石方测量方法，其特征在于，包括如下步骤：根据RTK实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域，根据PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域；在所述目标区域开展飞行设备航摄作业，得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像；根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第一点云数据，根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第二点云数据，并对所述第二点云数据进行后差分处理；根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模，得到RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型，通过RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量；分别在所述RTK待测区域和PPK待测区域扫描，得到RTK待测区域的植被覆盖区和PPK待测区域的植被覆盖区，并获取所述植被覆盖区的植被总方量；根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。

【技术特征摘要】
1.一种土石方测量方法，其特征在于，包括如下步骤：根据RTK实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域，根据PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域；在所述目标区域开展飞行设备航摄作业，得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像；根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第一点云数据，根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第二点云数据，并对所述第二点云数据进行后差分处理；根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模，得到RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型，通过RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量；分别在所述RTK待测区域和PPK待测区域扫描，得到RTK待测区域的植被覆盖区和PPK待测区域的植被覆盖区，并获取所述植被覆盖区的植被总方量；根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。2.根据权利要求1所述的土石方测量方法，其特征在于，所述在所述目标区域开展飞行设备航摄作业，具体为：规划飞行设备航摄作业，规划信息包括飞行高度、飞行范围、飞行路线和像控点；所述飞行范围大于目标区域的范围，当目标区域的范围超过飞行设备单架次航摄区域时，相邻两个航摄区域间至少有一条飞行路径重叠；所述像控点为拍摄倾斜摄影图像的位置，所述像控点设置在飞行路线上。3.根据权利要求1所述的土石方测量方法，其特征在于，根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第一点云数据，具体为：在多个倾斜摄影图像中查找物点，并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配，得到多个同名像点，根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接，并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理，生成第一点云数据；所述根据所述第一点云数据进行三维建模，得到RTK待测区域的dem数字高程模型，具体为：记录飞行设备上相机在设置的像控点拍摄倾斜摄影图像时该像控点的定位信息，所述像控点为相机拍摄倾斜摄影图像的位置；根据所述定位信息确定所述第一点云数据的地理坐标，并根据所述第一点云数据的地理坐标和RTK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理，得到RTK待测区域的dem数字高程模型。4.根据权利要求1所述的土石方测量方法，其特征在于，根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理，生成第二点云数据，具体为：在多个倾斜摄影图像中查找物点，并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配，得到多个同名像点，根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接，并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理，得到所述第二点云数据；所述根据后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模，得到PPK待测区域的dem数字高程模型，具体为：记录飞行设备上相机在设置的像控点拍摄倾斜摄影图像时该像控点的定位信息，所述像控点为相机拍摄倾斜摄影图像的位置；根据所述定位信息确定所述经后差分处理的第二点云数据的地理坐标，并根据PPK待测区域的第二点云数据的地理坐标和PPK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理，得到PPK待测区域的dem数字高程模型。5.根据权利要求1至4任一项所述的土石方测量方法，其特征在于，所述计算所述植被覆盖区的植被总方量，具体为：通过三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙保燕，杨正阳，陈款，涂俊伦，贾巧志，陈文，翁裕育，周贤君，周鑫，姜鹏洲，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45