风场特性的建模分析方法、系统、无人机设备及存储介质技术方案

本方案涉及一种风场特性的建模分析方法、系统、无人机设备及存储介质。所述方法包括：获取目标地区的初步高程网格模型；通过倾斜摄影采集目标地区的影像数据，并对影像数据进行数据预处理，得到目标影像数据；利用空中三角测量、光束法平差、不规则三角网、影像匹配点云，对目标影像数据进行建模处理，生成数字正射影像图和数字地表模型；通过数字正射影像图和数字地表模型对初步高程网格模型进行修正，得到目标地区的三维高程网格模型；根据三维高程网格模型对目标地区进行风场特性模拟分析，并得到分析结果。通过倾斜摄影采集影像数据来进行建模，可以更加精确的对高程网格模型进行修正，从而提高风场特性分析的精确度。从而提高风场特性分析的精确度。从而提高风场特性分析的精确度。

【技术实现步骤摘要】
风场特性的建模分析方法、系统、无人机设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及风场特性分析
，特别是涉及一种风场特性的建模分析方法、系统、无人机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]复杂地形条件下的局部风场特性在大跨度屋盖、超高层建筑和大跨度桥梁等风敏感结构抗风设计、城市规划及风能资源观测利用等领域均有重要的应用，可为基础设施建设及相关工程实践提供基础风速数据，以准确获取符合局部地形特点的风参数选值。目前研究地形的风场特性的主要方法有现场实测、风洞试验和数值模拟三种，其中，现场实测成本较高且实测条件不可控，在复杂地形风场研究中能选择并能展开实测的测点位置也十分有限，测设周期长；相比小比例尺风洞试验和有限测点现场实测，数值模拟具备开展全尺寸、全流域研究的优势，但需要高质量的实测风速数据和准确的地形参数作为模型验证依据，仍缺乏开展自然风作用下的复杂地形风场特性数值模拟的有效方法。
[0003]也就是说，在针对地形复杂的地区，难以实现完全精确的建模以及高精准度的测量，存在风场特性分析精确度较低的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，为了解决上述技术问题，提供一种风场特性的建模分析方法、系统、无人机设备及存储介质，可以提高地形建模的效率，进而提高风场特性分析的精确度。
[0005]一种风场特性的建模分析方法，所述方法包括：
[0006]获取目标地区的初步高程网格模型；
[0007]通过倾斜摄影采集所述目标地区的影像数据，并对所述影像数据进行数据预处理，得到目标影像数据；
[0008]利用空中三角测量、光束法平差、不规则三角网、影像匹配点云，对所述目标影像数据进行建模处理，生成数字正射影像图和数字地表模型；
[0009]通过所述数字正射影像图和所述数字地表模型对所述初步高程网格模型进行修正，得到所述目标地区的三维高程网格模型；
[0010]根据所述三维高程网格模型对所述目标地区进行风场特性模拟分析，并得到分析结果。
[0011]在其中一个实施例中，所述获取目标地区的初步高程网格模型，包括：
[0012]确定所述目标区域，并沿所述目标区域绘制新路径；
[0013]根据所述目标区域以及绘制的所述新路径获取地理信息，并将所述地理信息保存在目标文件中；
[0014]根据所述目标文件导出所述目标区域的数字高程模型，作为所述初步高程网格模型。
[0015]在其中一个实施例中，所述通过倾斜摄影采集所述目标地区的影像数据，包括：
[0016]获取所述目标地区的环境信息；
[0017]根据所述环境信息确定影像数据采集策略；
[0018]根据所述影像数据采集策略，通过倾斜摄影重复采集所述目标地区的影像数据。
[0019]在其中一个实施例中，所述对所述影像数据进行数据预处理，得到目标影像数据，包括：
[0020]对所述影像数据进行拼接处理，得到初始影像数据，并获取所述初始影像数据的数据参数；
[0021]若所述数据参数小于参数阈值，则再次通过倾斜摄影采集所述目标地区的影像数据；
[0022]若所述数据参数大于所述参数阈值，则将所述初始影像数据作为所述目标影像数据。
[0023]在其中一个实施例中，所述方法还包括：
[0024]通过运动恢复算法在所述影像数据中重建稀疏场景，并从所述稀疏场景中通过多视角获得图层点云数据；
[0025]从所述数字地表模型中导出所述图层点云数据，并在所述数字正射影像图中针对所述图层点云数据进行分类，筛除噪声，得到过滤后的点云图层。
[0026]在其中一个实施例中，所述通过所述数字正射影像图和所述数字地表模型对所述初步高程网格模型进行修正，得到所述目标地区的三维高程网格模型，包括：
[0027]获取所述目标地区的三维坐标，根据所述三维坐标提取第一三维高程坐标；
[0028]在所述过滤后的点云图层中提取高程网格数据，根据所述高程网格数据提取第二三维高程坐标；
[0029]比较所述第一三维高程坐标和所述第二三维高程坐标，并通过所述第二三维高程坐标修正所述第一三维高程坐标，通过坐标转换生成三维高程网格模型。
[0030]在其中一个实施例中，所述根据所述三维高程网格模型对所述目标地区进行风场特性模拟分析，并得到分析结果，包括：
[0031]根据所述三维高程网格模型生成风场特性模拟计算模型；
[0032]通过所述计算模型划定所述目标地区的计算域，并对所述目标地区进行网格划分；
[0033]根据所述计算域以及划分后的网格进行风场特性模拟分析，得到分析结果。
[0034]一种风场特性的建模分析系统，所述系统包括：
[0035]初步高程网格模型获取模块，用于获取目标地区的初步高程网格模型；
[0036]影像数据处理模块，用于通过倾斜摄影采集所述目标地区的影像数据，并对所述影像数据进行数据预处理，得到目标影像数据；
[0037]建模处理模块，用于利用空中三角测量、光束法平差、不规则三角网、影像匹配点云，对所述目标影像数据进行建模处理，生成数字正射影像图和数字地表模型；
[0038]模型修正模块，用于通过所述数字正射影像图和所述数字地表模型对所述初步高程网格模型进行修正，得到所述目标地区的三维高程网格模型；
[0039]风场特性分析模块，用于根据所述三维高程网格模型对所述目标地区进行风场特性模拟分析，并得到分析结果。
[0040]一种无人机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0041]获取目标地区的初步高程网格模型；
[0042]通过倾斜摄影采集所述目标地区的影像数据，并对所述影像数据进行数据预处理，得到目标影像数据；
[0043]利用空中三角测量、光束法平差、不规则三角网、影像匹配点云，对所述目标影像数据进行建模处理，生成数字正射影像图和数字地表模型；
[0044]通过所述数字正射影像图和所述数字地表模型对所述初步高程网格模型进行修正，得到所述目标地区的三维高程网格模型；
[0045]根据所述三维高程网格模型对所述目标地区进行风场特性模拟分析，并得到分析结果。
[0046]一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0047]获取目标地区的初步高程网格模型；
[0048]通过倾斜摄影采集所述目标地区的影像数据，并对所述影像数据进行数据预处理，得到目标影像数据；
[0049]利用空中三角测量、光束法平差、不规则三角网、影像匹配点云，对所述目标影像数据进行建模处理，生成数字正射影像图和数字地表模型；
[0050]通过所述数字正射影像图和所述数字地表模型对所述初步高程网格模型进行修正，得到所述目标地区的三维高程网格模型；
[0051]根据所述三维高程网格模型对所述目标地区进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风场特性的建模分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标地区的初步高程网格模型；通过倾斜摄影采集所述目标地区的影像数据，并对所述影像数据进行数据预处理，得到目标影像数据；利用空中三角测量、光束法平差、不规则三角网、影像匹配点云，对所述目标影像数据进行建模处理，生成数字正射影像图和数字地表模型；通过所述数字正射影像图和所述数字地表模型对所述初步高程网格模型进行修正，得到所述目标地区的三维高程网格模型；根据所述三维高程网格模型对所述目标地区进行风场特性模拟分析，并得到分析结果。2.根据权利要求1所述的风场特性的建模分析方法，其特征在于，所述获取目标地区的初步高程网格模型，包括：确定所述目标区域，并沿所述目标区域绘制新路径；根据所述目标区域以及绘制的所述新路径获取地理信息，并将所述地理信息保存在目标文件中；根据所述目标文件导出所述目标区域的数字高程模型，作为所述初步高程网格模型。3.根据权利要求1所述的风场特性的建模分析方法，其特征在于，所述通过倾斜摄影采集所述目标地区的影像数据，包括：获取所述目标地区的环境信息；根据所述环境信息确定影像数据采集策略；根据所述影像数据采集策略，通过倾斜摄影重复采集所述目标地区的影像数据。4.根据权利要求1所述的风场特性的建模分析方法，其特征在于，所述对所述影像数据进行数据预处理，得到目标影像数据，包括：对所述影像数据进行拼接处理，得到初始影像数据，并获取所述初始影像数据的数据参数；若所述数据参数小于参数阈值，则再次通过倾斜摄影采集所述目标地区的影像数据；若所述数据参数大于所述参数阈值，则将所述初始影像数据作为所述目标影像数据。5.根据权利要求1所述的风场特性的建模分析方法，其特征在于，所述方法还包括：通过运动恢复算法在所述影像数据中重建稀疏场景，并从所述稀疏场景中通过多视角获得图层点云数据；从所述数字地表模型中导出所述图层点云数据，并在所述数字正射影像图中针对所述图层点云数据进行分类，筛除噪声，得到过滤后的点云图层。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋子函，曾加东，张志田，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：