基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法技术

本发明专利技术涉及石灰岩矿山生态复绿技术领域，具体涉及一种基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，综合利用无人机倾斜摄影技术和三维地理信息软件平台，可将二维平面设计转换三维立体模型、DSM模型、DOM模型和TIN模型与现状实景三维模型融合，通过对石灰岩矿山三维点云数据的综合分析，将石灰岩矿山生态破坏问题、边坡稳定性问题的治理，与丰富的生态复绿技术手段的对比匹配，对石灰岩矿区按生态复绿技术手段的特点分区治理修复，最后将生态修复方案在实景三维模型内真实呈现，直观展示生态修复后石灰岩矿山环境。观展示生态修复后石灰岩矿山环境。观展示生态修复后石灰岩矿山环境。

【技术实现步骤摘要】
基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法


[0001]本专利技术涉及石灰岩矿山生态复绿
，具体涉及一种基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法。

技术介绍

[0002]我国石灰岩矿山过程中，很多石灰岩矿山企业都是粗放式开采，石灰岩矿山开采面貌差、地质灾害隐患较多、石灰岩矿山环境与周边环境不协调等问题较为突出。
[0003]目前，石灰岩矿山生态修复调查是衡量石灰岩矿山生态修复成效的有效手段，也是石灰岩矿山生态修复中不可缺失的关键环节。传统的生态修复调查采用人工实地勘察的方式，由工作人员实地调查当地的生态修复评价结果。然而，石灰岩矿山常具有地势高、水域宽、植被厚、人员不易到达等特点，且由于技术人员的身体素质和专业知识水平差异等原因，导致出现调查工作强度大、效率低、成果精度差、类型单一等问题，调查成果带有强烈的主观性和经验判断，不利于科学决策使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，通过无人机获取数据，基于三维点云数据提取分类技术和三维建模手段获得三维数据分析图与石灰岩矿山三维模型，避免传统的生态修复调查采用人工实地勘察效率低、成果精度差以及调查成果具有主观性以及依赖经验判断的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，包括下列步骤：
[0006]无人机采集目标石灰岩矿山地理数据，获得目标区域的地理信息；
[0007]构建三维点云模型、DSM模型、DOM模型和TIN模型；
[0008]构建原始地貌实景三维模型；
[0009]构建石灰岩矿山综合三维数据分析图；
[0010]构建石灰岩矿山生态破坏实景三维模型并进行综合分析；
[0011]选取匹配的矿山生态复绿手段分区治理；
[0012]构建石灰岩矿山生态治理修复三维实景模型。
[0013]其中，在无人机采集目标石灰岩矿山地理数据的过程中，无人机的拍摄镜头倾斜布置，无人机需要在卫星地图上圈定的范围内并沿规划的路径进行航飞拍摄，其中规划的路径为井字型飞行路线。
[0014]其中，构建三维点云模型、DSM模型、DOM模型和TIN模型的过程，具体为将获得的地理信息导入三维软件中，生成三维模型后，再将目标区域位置坐标标记在三维模型上，以获得目标石灰岩矿山的三维点云模型，并将点云模型转换为DSM模型、DOM模型和TIN模型。
[0015]其中，在构建原始地貌实景三维模型的过程中，基于3D建模软件生成石灰岩矿山实景三维模型，同时为模型生成纹理，获得目标区域的原始地貌实景三维模型。
[0016]其中，构建石灰岩矿山综合三维数据分析图的过程，具体为基于DSM模型和DOM模型进行三维点云数据的特征识别、分类和提取，并对三维点云数据进行分析，得到石灰岩矿山修复所需要的数据分析图，再根据需求结合行业规划构建石灰岩矿山综合三维数据分析图。
[0017]其中，在构建石灰岩矿山生态破坏实景三维模型的过程中，还包括构建石灰岩矿山岩质边坡结构面边坡稳定性分析模型，通过运用岩质边坡三维点云数据包，识别岩石结构面，实现结构面信息自动提取，进一步判断石灰岩矿山内存在的地质灾害隐患，形成用于灾害治理规划的石灰岩矿山生态破坏实景模型。
[0018]其中，构建石灰岩矿山生态破坏实景三维模型并进行综合分析的过程，具体为将通过所述石灰岩矿山生态破坏实景三维模型获取的石灰岩矿山生态破坏问题的现状与矿山生态复绿技术相互对照以选取复绿技术手段。
[0019]其中，在构建石灰岩矿山生态治理修复三维实景模型的过程中，结合石灰岩矿山综合三维数据分析图和石灰岩矿山生态破坏实景三维模型，根据生态复绿技术的特点选择适用技术手段，将石灰岩矿山划分若干区域，将不同生态修复区域标记出来，基于TIN模型将适宜石灰岩矿山生长的植被纹理贴合到石灰岩矿山的生态治理修复三维实景模型中，形成石灰岩矿山生态复绿规划实景三维模型。
[0020]本专利技术提供了一种基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，综合利用无人机倾斜摄影技术和三维地理信息软件平台，可将二维平面设计转换三维立体模型、DSM模型、DOM模型和TIN模型与现状实景三维模型融合，通过对石灰岩矿山三维点云数据的综合分析，将石灰岩矿山生态破坏问题、边坡稳定性问题的治理，与丰富的生态复绿技术手段的对比匹配，对石灰岩矿区按生态复绿技术手段的特点分区治理修复，最后将生态修复方案在实景三维模型内真实呈现，直观展示生态修复后石灰岩矿山环境。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术的基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]请参阅图1，本专利技术提供了一种基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，包括下列步骤：
[0025]S1：无人机采集目标石灰岩矿山地理数据，获得目标区域的地理信息；
[0026]S2：构建三维点云模型、DSM模型、DOM模型和TIN模型；
[0027]S3：构建原始地貌实景三维模型；
[0028]S4：构建石灰岩矿山综合三维数据分析图；
[0029]S5：构建石灰岩矿山生态破坏实景三维模型并进行综合分析；
[0030]S6：选取匹配的矿山生态复绿手段分区治理；
[0031]S7：构建石灰岩矿山生态治理修复三维实景模型。
[0032]以下结合具体实施步骤对本专利技术做进一步说明：
[0033]S1：无人机采集目标石灰岩矿山地理数据，获得目标区域的地理信息；
[0034]具体的，将石灰岩矿山生态修复项目所在的区域定义为目标区域，并结合需求对目标区域进行地理信息采集，以获得目标区域的地理信息。在步骤S1中，地理信息采集通过无人机航拍获得；无人机上内置有前述路径规划软件，无人机用于获取具有高精度高程信息的正射影像数据，无人机镜头倾斜布置，用于获得具有高精度高程信息的倾斜影像数据。其中，航线路径被提前规划为“井”字形，以形成网格形航拍路径，确保在石灰岩矿山内的航拍不留缺角、拍漏等。
[0035]S2：构建三维点云模型、DSM模型、DOM模型和TIN模型；
[0036]具体的，将获得的地理信息导入三维软件中，生成三维模型后，再将目标区域位置坐标标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，其特征在于，包括下列步骤：无人机采集目标石灰岩矿山地理数据，获得目标区域的地理信息；构建三维点云模型、DSM模型、DOM模型和TIN模型；构建原始地貌实景三维模型；构建石灰岩矿山综合三维数据分析图；构建石灰岩矿山生态破坏实景三维模型并进行综合分析；选取匹配的矿山生态复绿手段分区治理；构建石灰岩矿山生态治理修复三维实景模型。2.如权利要求1所述的基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，其特征在于，在无人机采集目标石灰岩矿山地理数据的过程中，无人机的拍摄镜头倾斜布置，无人机需要在卫星地图上圈定的范围内并沿规划的路径进行航飞拍摄，其中规划的路径为井字型飞行路线。3.如权利要求1所述的基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，其特征在于，构建三维点云模型、DSM模型、DOM模型和TIN模型的过程，具体为将获得的地理信息导入三维软件中，生成三维模型后，再将目标区域位置坐标标记在三维模型上，以获得目标石灰岩矿山的三维点云模型，并将点云模型转换为DSM模型、DOM模型和TIN模型。4.如权利要求1所述的基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，其特征在于，在构建原始地貌实景三维模型的过程中，基于3D建模软件生成石灰岩矿山实景三维模型，同时为模型生成纹理，获得目标区域的原始地貌实景三维模型。5.如权利要求1所述的基于三维点云模型对石灰岩矿山生态复绿技术选择的方法，其特征在于，构建石灰岩矿山综...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁德贤，李蕃师，王莹，黄翔，周航，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：