基于北斗制造技术

本发明专利技术公开了土地面积测量技术领域的基于北斗

【技术实现步骤摘要】
基于北斗GPS双模定位的土地面积测量装置及测量方法


[0001]本专利技术属于土地面积测量
，具体是基于北斗
GPS
双模定位的土地面积测量装置及测量方法
。

技术介绍

[0002]土地面积测量是土地现状调查的重要组成部分，是取得土地数据资料的关键步骤，通过面积量算，为各级行政单位
、
各土地权属单位量算出土地面积和各类土地面积，土地面积量算工作是准确掌握土地资源数据的重要技术手段
。
[0003]现有技术中有诸多土地测量的方法，例如中国专利文献
CN109883320B
所记载的一种土地面积测量方法，通过土地面积测量系统实现，该系统包括数据采集模块
、
数据修正模块
、
数据结果计算模块以及数据显示模块，土地面积测量方法，包括以下步骤：点击开始测量，绕行测量区域，通过手机
GPS
接收模块，接收
GPS
发送的定位信息并记录下来；手机
GPS
接收模块将定位信息自动换算成坐标点并保存，定位坐标点生成原始的测量路线图，可基于手机自带的百度地图或高德地图生成测量路线图；建立计算坐标系，对各定位坐标点进行修正，根据步骤三中修正后的数据进行计算；显示用户的路径和该图形的面积
S。
[0004]上述技术方案利用无人机结合
GPS
提高了对土地的面积检测精度，但是测量出的面积为土地的投影面积
。
但是实际情况是在一些丘陵地带土地不仅形状不规则，其土地也可能呈倾斜状态，且土地内存在诸多洼地
、
凸起等，在对土地的表面实际面积进行测算时如果采用投影测算的方式并不能准确的测算到实际的土地表面面积，且土地内的洼地
、
凸起等区域存在的面积也为归纳到土地面积中，使得测量到的土地面积并不精确
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供基于北斗
GPS
双模定位的土地面积测量装置及测量方法
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：基于北斗
GPS
双模定位的土地面积测量装置，包括信息获取模块
、
轨迹规划模块
、
无人机和面积测算模块；
[0007]信息获取模块用于接收拟测量土地的位置信息，根据位置信息通过卫星导航系统获取拟测量的土地经纬度和土地区域；
[0008]轨迹规划模块用于根据土地经纬度和土地区域在土地区域边缘规划第一测量轨迹，并在第一测量轨迹内设置若干个控制点；在土地区域内设置若干个取样点，在土地区域内规划第二测量轨迹，第二测量轨迹依次经过每个取样点；
[0009]无人机用于采用固定飞行高度沿第一测量轨迹进行飞行，无人机底部安装有高度测量模块，高度测量模块获取各控制点的高度信息，并沿第二测量轨迹进行飞行同时获取三维可视化数据；
[0010]面积测算模块用于结合各控制点的高度信息重新绘制土地边界线合成实际土地形状，根据实际土地形状计算土地面积，并根据沿第二测量估计飞行时采集的三维可视化数据计算土地区域内异形区域面积，将土地面积与异形区域面积相加得到实际土地面积
。
[0011]进一步，无人机安装有修正单元，修正单元获取无人机经纬度以及所有控制点的经纬度，在每次经过控制点区域时计算无人机经纬度与控制点经纬度偏差，并在经纬度偏差超过阈值时对第一测量轨迹进行更新，无人机沿更新后的第一测量轨迹进行飞行
。
[0012]进一步，还包括异形区域判断模块，异形区域判断模块用于根据土地内异形区域的凸起高度
、
凹陷深度和面积进行采集，将凸起高度或者凹陷深度超过阈值且面积超过阈值的区域判定为异形区域
。
[0013]进一步，面积测量模块将异形区域划分为若干个规则图形，并依次对规则图形面积进行计算，将所有规则图形面积相加得到异形区域面积
。
[0014]进一步，无人机还安装有识别单元，识别单元用于对第一测量轨迹上的地面物体进行识别，若控制点被其他物体所遮挡则不对该控制点高度进行采集并在第一测量轨迹上控制点相邻位置设置新的控制点
。
[0015]进一步，面积测算模块还用于根据卫星导航系统获取土地区域所覆盖经纬度，并根据覆盖经纬度计算土地面积，并与实际土地面积进行比对计算土地面积偏差值
。
[0016]进一步，卫星导航系统包括
GPS
卫星导航模块和北斗卫星导航模块
。
[0017]基于北斗
GPS
双模定位的土地面积测量方法，包括如下步骤：
[0018]步骤
1、
接收拟测量土地的位置信息，根据位置信息通过卫星导航系统获取拟测量的土地经纬度和土地区域；
[0019]步骤
2、
根据土地经纬度和土地区域在土地区域边缘规划第一测量轨迹，并在第一测量轨迹内设置若干个控制点；在土地区域内设置若干个取样点，在土地区域内规划第二测量轨迹，第二测量轨迹依次经过每个取样点；
[0020]步骤
3、
通过无人机采用固定飞行高度沿第一测量轨迹进行飞行，获取各控制点的高度信息，并沿第二测量轨迹进行飞行同时获取三维可视化数据；
[0021]步骤
4、
结合各控制点的高度信息重新绘制土地边界线合成实际土地形状，根据实际土地形状计算土地面积，并根据沿第二测量估计飞行时采集的三维可视化数据计算土地区域内异形区域面积，将土地面积与异形区域面积相加得到实际土地面积
。
[0022]上述方案的技术原理如下：对于一些具有倾斜角度的土地直接采用投影计算面积的方式是不准确，对于土地的表面面积如果采用投影计算通常会使偏小，本方案通过在土地区域边界处设置若干控制点，通过无人机按照固定高度飞行利用高度测量模块对土地表面的控制点距离无人机的高度进行获取，从而获取到了每个控制点的高度信息，将每个控制点结合其实际高度进行绘制，可以得到一个不与海平面平行的实际土地形状，对该形状的面积进行计算能够获取到更实际的土地表面面积；且由于土地区域内存在洼地
、
凸起等异形，通过对这类异形区域面积进行计算，将其归纳到土地的面积内，得到最终的实际土地面积
。
[0023]采用上述方案有以下有益效果：
[0024]1、
本方案，基于北斗
GPS
双模定位对拟测算面积的土地位置和区域进行获取，并在土地边缘设置多个控制点，采集控制点高度后，融合控制点高度以及控制点位置绘制出土地表面实际形状，再对其面积进行计算，相较于现有技术中直接采用投影对土地表面积进行计算更加准确，更加符合土地的实际面积
。
[0025]此外，结合对土地区域内异形区域的面积计算，在上述面积的基础上加上异形区
域的面积，得到土地区域内所有的表面积总和，适用于需要精确计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于北斗
GPS
双模定位的土地面积测量装置及测量方法，其特征在于：包括信息获取模块
、
轨迹规划模块
、
无人机和面积测算模块；信息获取模块用于接收拟测量土地的位置信息，根据位置信息通过卫星导航系统获取拟测量的土地经纬度和土地区域；轨迹规划模块用于根据土地经纬度和土地区域在土地区域边缘规划第一测量轨迹，并在第一测量轨迹内设置若干个控制点；在土地区域内设置若干个取样点，在土地区域内规划第二测量轨迹，第二测量轨迹依次经过每个取样点；无人机用于采用固定飞行高度沿第一测量轨迹进行飞行，无人机底部安装有高度测量模块，高度测量模块获取各控制点的高度信息，并沿第二测量轨迹进行飞行同时获取三维可视化数据；面积测算模块用于结合各控制点的高度信息重新绘制土地边界线合成实际土地形状，根据实际土地形状计算土地面积，并根据沿第二测量估计飞行时采集的三维可视化数据计算土地区域内异形区域面积，将土地面积与异形区域面积相加得到实际土地面积
。2.
根据权利要求1所述的基于北斗
GPS
双模定位的土地面积测量装置，其特征在于：无人机安装有修正单元，修正单元获取无人机经纬度以及所有控制点的经纬度，在每次经过控制点区域时计算无人机经纬度与控制点经纬度偏差，并在经纬度偏差超过阈值时对第一测量轨迹进行更新，无人机沿更新后的第一测量轨迹进行飞行
。3.
根据权利要求1所述的基于北斗
GPS
双模定位的土地面积测量装置，其特征在于：还包括异形区域判断模块，异形区域判断模块用于根据土地内异形区域的凸起高度
、
凹陷深度和面积进行采集，将凸起高度或者凹陷深度超过阈值且面积超过阈值的区域判定为异形区域
。4.
根据权利要求3所述的基于北斗
GPS
双模定位的土地面积测量装置，其特征在于：面积测量模块将异形区域划分为若干个规则图形，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：解文武，
申请(专利权)人：陕西地建土地勘测规划设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：