【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路工程测量，具体为一种道路定测中的加桩号确定方法。
技术介绍
1、道路工程测量是工程测量中的重要组成部分，道路的勘测包括初测和定测两个阶段。初测是道路初步设计的基础和依据，其工作内容包括平面和高程控制测量，以及带状地形图的制作。而定测则是道路施工设计的基础和依据，包括道路中线测量和纵横断面的测绘。道路中线测量是按照规定的中线整桩桩号，在实地上标定出这些中桩位置，道路纵断面测绘是测定中桩桩号对应点的地面高程和纵断面图的绘制，横断面测绘是测定各中桩处与道路中线相互垂直方向上地形变化点的高程和横断面图绘制，为计算土石方量和设计路基横断面提供了依据。
2、道路纵断面测量时为更详细反应沿线的高低起伏形态，通常需要在地形变化点设置加桩，并测量该加桩点的地面高程。以往的纵断面测量主要是利用初测时的水准点，采用水准测量测定中桩位置的地面高程，这种人工现场测量的方法，比较容易发现需要加桩的地形变化点，因此可以通过现场测量变化点与整桩桩号之间的距离，确定加桩桩号，然后再标定加桩桩号对应的实际位置，并测定改位置的地面高程。这种测量方式费时费力，工作效率低，随着现代测绘科技的发展，道路定测可以通过先进的测绘技术完成，比如激光雷达扫描获取地面点云数据，再利用这些数据自动生成纵断面图。在这个过程中，整桩桩号点对应的地面高程，可以根据整桩桩号点的平面坐标在点云数据中自动搜索获得，然而在遇到地形变化需要加桩时，首先需要确定加桩桩号，然后再根据桩号计算对应的平面坐标，由此坐标在点云数据中搜索，获得地面点高程。
3、目前，自
技术实现思路
1、专利技术目的：针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种道路定测中的加桩号确定方法，该方法可以更方便的确定道路定测中加桩处的坐标位置，相较于传统方法提高了效率，更加的方便于道路纵断面图的绘制。
2、技术方案：一种道路定测中的加桩号确定方法，包括以下步骤：
3、步骤1、道路点云数据采集：根据测区的地形起伏，使用无人机按航线规划、飞行前准备、飞行过程、回收过程步骤依次推进，对道路数据进行采集；
4、步骤2、道路点云数据处理：将采集的点云数据进行处理，得到点云数据集；
5、步骤3、地形线方程提取：提取陡坎处的等高线方程以及道路线方程；
6、步骤4、方程联立求解：将提取的等高线方程以及道路线方程联立求解，得到加桩坐标x，y值；
7、步骤5、获得高程：将步骤4得到的加桩坐标x，y值回代入步骤2得到的点云数据集中，得到加桩点的三维数据，即可获得高程；
8、步骤6、加桩号确定：通过加桩处的坐标以及道路方程，可以得到加桩里程，最终确定加桩号。
9、进一步的，所述步骤1中，道路点云数据采集具体操作如下：
10、步骤1.1、选择合适的传感器：选择激光雷达作为道路点云采集的传感器；
11、步骤1.2、安装传感器：将选择的传感器安装在无人机上；
12、步骤1.3、设置数据采集参数：配置传感器的数据采集参数，数据采集参数包括采集速度、采样频率和点云密度；
13、步骤1.4、实施采集：在需要采集数据的区域进行实地采集；
14、步骤1.5、数据记录：将从传感器获取的点云数据记录下来；点云数据以原始点云格式进行存储。
15、进一步的，所述步骤2中道路点云数据处理的具体操作如下：
16、步骤2.1、数据导入：将道路点云数据导入到点云处理软件中；
17、步骤2.2、数据清理：以去除异常值、离群点或错误数据；
18、步骤2.3、点云滤波：使用点云滤波技术去除噪声；
19、步骤2.4、分割地面和非地面点：通过地面分割算法，将地面点与非地面点分开；
20、步骤2.5、特征提取：提取道路的特征，道路的特征包括道路中心线和边缘；
21、步骤2.6、道路建模：使用提取的特征构建道路的三维模型；
22、步骤2.7、车道线提取：提取车道线的信息；
23、步骤2.8、数据分析：进行进一步的分析，包括交通流量和道路质量评估；
24、步骤2.9、可视化：利用可视化工具，将处理后的点云数据进行可视化；
25、步骤2.10、导出结果：根据需求将处理后的数据导出为需要的格式，得到点云数据集。
26、进一步的，所述步骤3中，地形线方程提取的具体操作如下：
27、步骤3.1、提取道路线方程：从已有的dwg格式数字地图中提取道路线各段方程，包括直线和圆曲线；提取道路线方程主要有以下步骤：
28、a)打开dwg文件：使用autocad或其他支持dwg格式的cad软件打开数字地图；
29、b)选择道路：使用cad软件中的选择工具，选择表示道路的线条或多段线；
30、c)导出几何信息：使用cad软件的导出功能，将选择的道路几何信息导出为dxf格式；
31、d)使用matlab或python工具，读取导出的几何信息文件，提取道路的坐标数据；
32、e)拟合道路方程：利用数学库中matlab的polyfit函数或python的numpy库对坐标数据进行拟合，得到道路的方程；
33、步骤3.2、提取等高线方程：从已有的dwg格式数字地形图中提取陡坎处等高线方程，提取等高线方程主要有以下步骤：
34、a)导入dwg文件：使用autocad或其他支持dwg格式的cad软件，打开数字地形图；
35、b)选择陡坎区域：使用cad软件中的选择工具，选择包含陡坎的区域；
36、c)导出等高线数据：将所选区域的等高线数据导出为格式化的数据文件，所述格式化的数据文件为dxf或csv格式；
37、d)使用数学库numpy或scipy，读取导出的等高线数据文件，并进行进一步的处理；
38、e)数据预处理：对等高线数据进行预处理，包括去噪、滤波、降采样操作；
39、f)拟合陡坎处等高线的方程：使用数学拟合方法，拟合陡坎区域的等高线数据，以得到陡坎处的数学方程。
40、进一步的，所述步骤4中，方程联立求解的过程如下：
41、将步骤3提取出的道路线方程和等高线方程联立求解，道路线方程为一阶直线方程或多次曲线方程，等高线方程为多次曲线方程；一组为道路线方程和等高线方程两个方程，联立两个方程，求解得出陡坎处加桩的平面坐标(xi，yi)，最终得到所有加桩处的坐标，通过平面坐标可以确定加桩处的里程。
42、进一步的，所述步骤5中，获得高程的步骤下：
43、将步骤4中得到的加桩处平面坐标回代入步骤2处理后得到的点云数据集，即本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种道路定测中的加桩号确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种道路定测中的加桩号确定方法，其特征在于，所述步骤1中，道路点云数据采集具体操作如下：
3.根据权利要求1所述的一种道路定测中的加桩号确定方法，其特征在于，所述步骤2中，道路点云数据处理的具体操作如下：
4.根据权利要求1所述的一种道路定测中的加桩号确定方法，其特征在于，所述步骤3中，地形线方程提取的具体操作如下：
5.根据权利要求1所述的一种道路定测中的加桩号确定方法，其特征在于，所述步骤4中，方程联立求解的过程如下：
6.根据权利要求1所述的一种道路定测中的加桩号确定方法，其特征在于，所述步骤5中，获得高程的步骤下：
【技术特征摘要】
1.一种道路定测中的加桩号确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种道路定测中的加桩号确定方法，其特征在于，所述步骤1中，道路点云数据采集具体操作如下：
3.根据权利要求1所述的一种道路定测中的加桩号确定方法，其特征在于，所述步骤2中，道路点云数据处理的具体操作如下：
4.根据...
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