【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水电站运维，尤其涉及一种基于四维水电站模型的水电站地形形变的监测方法。
技术介绍
1、水力发电是目前一种重要的清洁能源形式，由于水力发电站的特殊性，安全管理是水电站生产运维过程中至关重要的工作。由于水电站的地质和环境条件极其复杂，在生产运行过程中水电站的地形可能发生形变，水电站地形形变会造成严重损失，因此，对水电站地形形变进行监测，及时发现地形形变安全隐患，保障水电站及周边的地形安全是水电站运维过程中的重要任务。
2、相关技术中，在进行水电站地形形变的监测时，通常是利用星载合成孔径雷达干涉测量技术(insar)进行水电站地灾隐患识别，insar技术具有覆盖范围广、不受云雾限制和重访周期短等特点。然而，上述相关技术中的技术监测方案，监测过程和数据运算过程较为复杂和繁琐，可能无法及时获取地形形变的监测结果，智能化程度较低。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于四维水电站模型的水电站地形形变的监测方法，该方法能够及时和全面的获取水电站及周边的地形形变状况，提高水电站地形形变监测的便捷性、及时性和准确性，有利于对地形形变进行早期预警。
3、本申请的第二个目的在于提出一种基于四维水电站模型的水电站地形形变的监测系统；
4、本申请的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
5、为达上述目的，本申请的第一方面在于提出一种基于四维水电站模型的水
6、基于水电站的地形数据和建模参数规划无人机的航拍参数，并在每经过预设的时间间隔后控制无人机按照所述航拍参数对所述水电站进行航拍；
7、获取在每次航拍过程中通过倾斜摄影得到的图像数据，以及通过激光扫描得到的点云数据，根据所述图像数据和所述点云数据构建所述水电站的全景三维模型，并记录每个所述全景三维模型的生成时间；
8、结合不同的所述生成时间下的全景三维模型生成四维水电站模型，并对所述四维水电站模型进行不同时间长度下的模型对比，根据多个模型对比结果确定水电站中多处区域的地形形变监测结果。
9、可选地，在本申请的一个实施例中，在所述经过预设的时间间隔之后，还包括：获取当前的气象数据，所述气象数据包括天气数据和风速数据；根据所述气象数据调整本次无人机航拍的具体时间。
10、可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述图像数据和所述点云数据构建所述水电站的全景三维模型，包括：对所述点云数据进行预处理，并通过预处理后的地面点云构建数字高程模型dem，通过预处理后的构筑物点云构建多个构筑物的单体三维白模；对所述图像数据进行空间三角形计算，并结合所述数字高程模型dem、预处理后的点云数据和所述多个构筑物的单体三维白模，分别构建数字正射影像模型dom、数字线性图模型dlg和多个单体三维模型；组合所述数字高程模型dem、所述数字正射影像模型dom、所述数字线性图模型dlg和所述多个单体三维模型，以生成所述全景三维模型。
11、可选地，在本申请的一个实施例中，所述对所述点云数据进行预处理，包括：引入gps数据对所述点云数据进行坐标转换和航带拼接处理；对初步转换处理后的点云数据进行异常检测和数据分类处理。
12、可选地，在本申请的一个实施例中，所述分别构建数字正射影像模型dom、数字线性图模型dlg和多个单体三维模型，包括：对所述图像数据中的下视镜头数据进行空间三角形计算，并结合所述数字高程模型dem，构建所述数字正射影像模型dom；对全部的图像数据进行空间三角形计算，并通过所述预处理后的点云数据对计算结果进行融合校正，以构建所述数字线性图模型dlg；结合所述全部的图像数据中的构筑物纹理特征和所述多个构筑物的单体三维白模，构建所述多个单体三维模型。
13、可选地，在本申请的一个实施例中，所述不同时间长度，包括：短期时段、中期时段和长期时段，所述对所述四维水电站模型进行不同时间长度下的模型对比，包括：从所述四维水电站模型中提取出多个目标区域；将当前生成的水电站模型分别与所述短期时段、所述中期时段和所述长期时段内对应的水电站模型进行对比，确定每个所述目标区域的模型偏差；所述根据多个模型对比结果确定水电站中多处区域的地形形变监测结果，包括：获取预设的与所述短期时段、所述中期时段和所述长期时段对应的偏差阈值；将每个所述模型对比结果中各个目标区域的所述模型偏差，与对应的偏差阈值进行比较，分别根据每个所述目标区域的多个偏差比较结果，确定每个所述目标区域的地形形变监测结果。
14、为达上述目的，本申请的第二方面还提出了一种基于四维水电站模型的水电站地形形变的监测系统，包括以下模块：
15、控制模块，用于基于水电站的地形数据和建模参数规划无人机的航拍参数，并在每经过预设的时间间隔后控制无人机按照所述航拍参数对所述水电站进行航拍；
16、构建模块，用于获取在每次航拍过程中通过倾斜摄影得到的图像数据，以及通过激光扫描得到的点云数据，根据所述图像数据和所述点云数据构建所述水电站的全景三维模型，并记录每个所述全景三维模型的生成时间；
17、确定模块，用于结合不同的所述生成时间下的全景三维模型生成四维水电站模型，并对所述四维水电站模型进行不同时间长度下的模型对比，根据多个模型对比结果确定水电站中多处区域的地形形变监测结果。
18、为了实现上述实施例，本申请第三方面实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中的基于四维水电站模型的水电站地形形变的监测方法。
19、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本申请将无人机倾斜摄影技术应用于水电站在生产运维过程中的地形形变监测，基于无人机倾斜摄影数据构建四维模型的方式，可以在水电站运维过程中对地形形变进行监测，可应用于水电站中各区域的监测和无人巡检，实现无人化的水电站地形形变监测，提高了水电站地形形变监测的智能化水平，便于实施且能够降低运维的人力成本。并且本申请将当前构建的模型与已有的历史模型进行对比即可得到各处区域的地形形变状况，能够在短时间内掌握水电站及其周边地形地貌变化情况，提高了形形变监测的及时性，有利于对地形形变进行早期预警。并且，本申请还可以同时获得水电站内多个区域的监测结果，基于模型对比可以更加全面和准确的获取水电站内的不同区域的地形形变状况。从而本申请提高了水电站地形形变监测的便捷性、及时性和准确性，有利于保证水电站的安全运行。
20、本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于四维水电站模型的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，在所述经过预设的时间间隔之后，还包括：
3.根据权利要求1所述的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，所述根据所述图像数据和所述点云数据构建所述水电站的全景三维模型，包括：
4.根据权利要求3所述的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，所述对所述点云数据进行预处理，包括：
5.根据权利要求3所述的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，所述分别构建数字正射影像模型DOM、数字线性图模型DLG和多个单体三维模型，包括：
6.根据权利要求1所述的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，所述不同时间长度，包括：短期时段、中期时段和长期时段，所述对所述四维水电站模型进行不同时间长度下的模型对比，包括：
7.一种基于四维水电站模型的水电站地形形变的监测系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的水电站地形形变的监测系统，其特征在于，所述控制模块，还用于：
<...【技术特征摘要】
1.一种基于四维水电站模型的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，在所述经过预设的时间间隔之后，还包括：
3.根据权利要求1所述的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，所述根据所述图像数据和所述点云数据构建所述水电站的全景三维模型，包括：
4.根据权利要求3所述的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，所述对所述点云数据进行预处理，包括：
5.根据权利要求3所述的水电站地形形变的监测方法，其特征在于，所述分别构建数字正射影像模型dom、数字线性图模型dlg和多个单体三维模型，包括：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，刘瞳昌，张志高，王永治，赵利锋，吴春锐，任鑫，王恩民，徐剑，董智磊，杨康，戴驱，杨定祥，何战勇，韦杰文，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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