一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法技术

本发明专利技术属于土建工程技术领域，具体涉及一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法，通过无人机倾斜摄影技术，获得测区的倾斜摄影三维模型，并将倾斜摄影三维模型导入到三维采集软件中，采集高程点生成数字高程模型，最后将数字高程模型导入地形地籍成图软件，对不同涉及高程的区域进行边界绘制和高程标注，完成土石方量的计算；现对于传统土石方量测量方法，本方法基于无人机倾斜摄影技术，更加机动灵活，不受地形限制；数据采集效率高，外业作业工作量小，减少人员投入，节约了测量成本，在测量面积较大的测区时优势更加明显；并且本方法在测得地形高程数据时，同时获得影像数据，能够更加精确界定土石方量的计算范围，进一步提高计算精度。高计算精度。高计算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法


[0001]本专利技术属于土建工程
，具体涉及一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法。

技术介绍

[0002]土石方量测量是土建工程设计规划的重要内容，对土建项目的预算和结算起到重要作用。
[0003]传统的土石方量测量方法有水准仪测量法、全站仪测量法和GPS测量法(即RTK手簿法)。其中，水准仪测量法通过使用水准仪测量预先在测区布设的方格网的每个角点的高程，从而计算土石方量；这种方法适用性单一，不能用于不适合布置方格网的测区，并且费时费力。全站仪测量法具有操作简单，仪器要求低的优点，适合测量面积较小以及通视良好的测区，但是在不适宜的测区应用效率低下。GPS测量法是现有土石方量测绘方法中应用较多的一种，其不受距离和通视的限制，并且测量效率和精度高于全站仪测量法，但是当测区内有建筑、树木、电磁场等影响GPS信号时，GPS测量法就会受到限制；并且GPS测量法的数据采集外业周期较长，精度受测绘人经验影响较大，程序较为繁琐，同时面对复杂地形，部分区域难以到达测绘受限因素多，野外作业具有一定危险性。
[0004]现有技术的土石方量测量方法，受场地影响大、效率低下、人工成本高，亟需一种高效、安全且经济的测量方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中土石方量测量方法，受场地影响大、效率低下、人工成本高的缺陷，从而提供一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法。
[0006]一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1.1：进行现场踏勘和无人机巡检，规划测区并导出航飞区域边界的地理数据文件；
[0008]步骤S1.2：在测区内布置像控点，并采集所述像控点的坐标；
[0009]步骤S1.3：将地理数据文件导入无人机，连接网络RTK进行航飞，获取航拍照片；
[0010]步骤S2.1：将航拍照片导入实景三维建模软件中进行空中三角测量计算，将像控点刺点到航拍照片上，再次进行空中三角测量计算，空三模型正确，且空三报告满足精度要求后进行三维重建，并输出倾斜摄影三维模型；
[0011]步骤S2.2：将倾斜摄影三维模型导入三维采集软件中，并进行高程点采集，生成数字高程模型；
[0012]步骤S2.3：将数字高程模型导入地形地籍成图软件，对数字高程模型中不同设计高程的区域进行边界绘制和高程标注，并采用方格网法进行土方算量计算。
[0013]进一步的，在所述步骤S1.1中，所述航飞区域面积大于测区面积10％。
[0014]进一步的，在所述步骤S1.2中，还包括：在测区内布置检查点，并采集所述检查点的坐标。
[0015]进一步的，在所述步骤S1.3中，还包括：航飞完成后，检查航拍照片质量，若质量不达标则补飞。
[0016]进一步的，在所述步骤S2.1中，还包括：将所述检查点导入三维建模软件中，并检查空中三角测量的精度。
[0017]进一步的，在所述步骤S2.2中，还包括：在高程点采集过程中，剔除非地面点例的高程点，并插补地面点例的高程点。
[0018]进一步的，在所述步骤S2.3中，对每个不同设计高程的区域进行方格网土方算量程序计算，输出计算表格并将所述计算表格数据进行挖填方汇总，得到土方算量结果。
[0019]有益效果：本专利技术通过无人机倾斜摄影技术，获得测区的倾斜摄影三维模型，并将倾斜摄影三维模型导入到三维采集软件中，采集高程点生成数字高程模型，最后将数字高程模型导入地形地籍成图软件，对不同涉及高程的区域进行边界绘制和高程标注，完成土石方量的计算；现对于传统土石方量测量方法，本方法基于无人机倾斜摄影技术，更加机动灵活，不受地形限制；数据采集效率高，外业作业工作量小，减少了人员投入，节约了测量成本，在测量面积较大的测区时优势更加明显；并且本方法在测得地形高程数据时，同时获得影像数据，能够更加精确界定土石方量的计算范围，进一步提高了计算精度。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的主要方法流程图。
具体实施方式
[0021]为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0022]参照图1所示，本实施例提供了一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法，包括以下步骤：
[0023]步骤S1.1：进行现场踏勘和无人机巡检，规划测区并导出航飞区域边界的地理数据文件；
[0024]步骤S1.2：在测区内布置像控点，并采集所述像控点的坐标；
[0025]步骤S1.3：将地理数据文件导入无人机，连接网络RTK进行航飞，获取航拍照片；
[0026]步骤S2.1：将航拍照片导入实景三维建模软件中进行空中三角测量计算，将像控点刺点到航拍照片上，再次进行空中三角测量计算，空三模型正确，且空三报告满足精度要求后进行三维重建，并输出倾斜摄影三维模型；
[0027]步骤S2.2：将倾斜摄影三维模型导入三维采集软件中，并进行高程点采集，生成数字高程模型；
[0028]步骤S2.3：将数字高程模型导入地形地籍成图软件，对数字高程模型中不同设计
高程的区域进行边界绘制和高程标注，并采用方格网法进行土方算量计算。
[0029]具体来说，在步骤S1.1中：通过对测区现场及其周边地形地貌进行现场踏勘，初步确定无人机倾斜摄影的飞行边界、飞行高度、重叠度、返航点和像控点布置的位置；通过无人机巡检，进一步感知测区内部以及周围的高大障碍物的高度，并确定飞行高度；根据测区的平面图和现场踏勘以及无人机巡检的结构，考虑无人机倾斜摄影作业特点，在三维地理信息平台绘制航飞区域边界，并使航飞区域面积大于测区面积10％，导出地理数据文件。在本实施例中，优选的三维地理信息平台为图新地球，导出的地理数据文件格式为KML。
[0030]在步骤S1.2中：根据测区特点，在测区范围内规划交错布置12个像控点，其中4个点作为控制点刺点平差和坐标转换，8个作为检查点用来检查空三精度(像控点分为控制点和检查点，控制点用于优化空三的精度，可提升模型精度，也可实现地方坐标系或85高程系统的转换，只有控制点需要刺点。检查点用于检查空三的精度，可通过检查点来定量对精度做评价。)，所述12个点在测区内均匀布置，并且选择固定、平整、清晰、无阴影、无遮挡的区域进行标记，在标记点同时标注对应点编号；利用标靶样板，喷漆，完成像控点定位标记。利用RTK手簿将场地外市政地方坐标系点引到测区内，对每每个像控点进行坐标采集，并对每个像控点及其周边环境进行拍照记录，便于后期刺点找点。
[0031]在步骤S1.3中：将包括航飞区域信息的地理数据文件导入无人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1.1：进行现场踏勘和无人机巡检，规划测区并导出航飞区域边界的地理数据文件；步骤S1.2：在测区内布置像控点，并采集所述像控点的坐标；步骤S1.3：将地理数据文件导入无人机，连接网络RTK进行航飞，获取航拍照片；步骤S2.1：将航拍照片导入实景三维建模软件中进行空中三角测量计算，将像控点刺点到航拍照片上，再次进行空中三角测量计算，空三模型正确，且空三报告满足精度要求后进行三维重建，并输出倾斜摄影三维模型；步骤S2.2：将倾斜摄影三维模型导入三维采集软件中，并进行高程点采集，生成数字高程模型；步骤S2.3：将数字高程模型导入地形地籍成图软件，对数字高程模型中不同设计高程的区域进行边界绘制和高程标注，并采用方格网法进行土石方算量计算。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法，其特征在于，在所述步骤S1.1中，所述航飞区域面积大于测区面积10％。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：占游云，严晗，张涛，严心军，王海波，王亚民，鲍大鑫，林剑远，张邦旭，田仲翔，张超甫，张帅，吴璇，朱立刚，王磊，史雅瑞，
申请(专利权)人：中铁建工集团智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：