一种土石方测量方法、系统及装置转让专利

申请号 : CN201810637813.X

文献号 : CN109059865B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 孙保燕杨正阳陈款涂俊伦贾巧志陈文翁裕育周贤君周鑫姜鹏洲

申请人 : 桂林电子科技大学

摘要 :

本发明提供一种土石方测量方法、系统及装置,方法包括:从目标区域中划分出RTK待测区域和PPK待测区域;在目标区域开展飞行设备航摄作业,得到倾斜摄影图像;根据倾斜摄影图像进行点云处理,得到点云数据;根据点云数据进行建模,得到初步挖填土石方工程量;分别在待测区域扫描,得到植被覆盖区,并获取植被覆盖区的植被总方量;根据初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。本发明能够根据不同的地形进行测量,通过飞行设备航摄作业得到待测区域的倾斜摄影图像,从而实现像控点的空中布设,通过初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终的挖填土石方工程量,提高了测量和计算的效率与准确性。

权利要求 :

1.一种土石方测量方法,其特征在于,包括如下步骤:

根据RTK实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域,根据PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域;

在所述目标区域开展飞行设备航摄作业,得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像;

根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第一点云数据,根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第二点云数据,并对所述第二点云数据进行后差分处理;

根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模,得到RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型,通过RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量;

分别在所述RTK待测区域和PPK待测区域扫描,得到RTK待测区域的植被覆盖区和PPK待测区域的植被覆盖区,并获取所述植被覆盖区的植被总方量;

根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。

2.根据权利要求1所述的土石方测量方法,其特征在于,所述在所述目标区域开展飞行设备航摄作业,具体为:规划飞行设备航摄作业,规划信息包括飞行高度、飞行范围、飞行路线和像控点;所述飞行范围大于目标区域的范围,当目标区域的范围超过飞行设备单架次航摄区域时,相邻两个航摄区域间至少有一条飞行路径重叠;所述像控点为拍摄倾斜摄影图像的位置,所述像控点设置在飞行路线上。

3.根据权利要求1所述的土石方测量方法,其特征在于,根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第一点云数据,具体为:在多个倾斜摄影图像中查找物点,并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配,得到多个同名像点,根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接,并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理,生成第一点云数据;

所述根据所述第一点云数据进行三维建模,得到RTK待测区域的dem数字高程模型,具体为:记录飞行设备上相机在设置的像控点拍摄倾斜摄影图像时该像控点的定位信息,所述像控点为相机拍摄倾斜摄影图像的位置;

根据所述定位信息确定所述第一点云数据的地理坐标,并根据所述第一点云数据的地理坐标和RTK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理,得到RTK待测区域的dem数字高程模型。

4.根据权利要求1所述的土石方测量方法,其特征在于,根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第二点云数据,具体为:在多个倾斜摄影图像中查找物点,并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配,得到多个同名像点,根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接,并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理,得到所述第二点云数据;

所述根据后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模,得到PPK待测区域的dem数字高程模型,具体为:记录飞行设备上相机在设置的像控点拍摄倾斜摄影图像时该像控点的定位信息,所述像控点为相机拍摄倾斜摄影图像的位置;

根据所述定位信息确定所述经后差分处理的第二点云数据的地理坐标,并根据PPK待测区域的第二点云数据的地理坐标和PPK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理,得到PPK待测区域的dem数字高程模型。

5.根据权利要求1至4任一项所述的土石方测量方法,其特征在于,所述计算所述植被覆盖区的植被总方量,具体为:通过三维扫描仪分别在PPK待测区域的植被覆盖区和RTK待测区域的植被覆盖区内进行等间距扫描,得到各植被覆盖区对应的取样数据,并获取各植被覆盖区的植被面积,根据取样数据计算对应植被覆盖区单位面积上植被的平均方量,将平均方量与对应的植被覆盖区的植被面积进行乘积运算,得到各植被覆盖区的植被方量,将各植被方量相加得到PPK待测区域和RTK待测区域内所有植被覆盖区的植被总方量。

6.一种土石方测量系统,其特征在于,包括:

勘测模块,用于根据RTK实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域,根据PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域;

航摄模块,用于在所述目标区域开展飞行设备航摄作业,得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像;

数据处理模块,用于根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第一点云数据,根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第二点云数据,并对所述第二点云数据进行后差分处理;

根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模,得到RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型,通过RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量;

分别在所述PPK待测区域和RTK待测区域扫描,得到PPK待测区域的植被覆盖区和RTK待测区域的植被覆盖区,并获取所述植被覆盖区的植被总方量;

根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。

7.根据权利要求6所述的土石方测量系统,其特征在于,所述数据处理模块,具体用于:在多个倾斜摄影图像中查找物点,并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配,得到多个同名像点,根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接,并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理,生成第一点云数据;

飞行设备上设有相机,相机上设有GPS定位设备,相机在设置的像控点拍摄时,通过所述GPS定位设备记录像控点的定位信息;

根据所述定位信息确定所述第一点云数据的地理坐标,并根据所述第一点云数据的地理坐标和RTK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理,得到PPK待测区域的dem数字高程模型。

8.根据权利要求6所述的土石方测量系统,其特征在于,所述数据处理模块,还具体用于:在多个倾斜摄影图像中查找物点,并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配,得到多个同名像点,根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接,并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理,得到所述第二点云数据;

记录飞行设备上相机在设置的像控点拍摄倾斜摄影图像时该像控点的定位信息,所述像控点为相机拍摄倾斜摄影图像的位置;

根据所述定位信息得到后差分处理得到的第二点云数据的地理坐标,并根据PPK待测区域的第二点云数据的地理坐标和PPK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理,得到PPK待测区域的dem数字高程模型。

9.一种土石方测量装置,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

说明书 :

一种土石方测量方法、系统及装置

技术领域

[0001] 本发明主要涉及建筑测量技术处理领域,具体涉及一种土石方测量方法、系统及装置。

背景技术

[0002] 土石方测量是通过设计与原始场地进行对比,计算出场内设计标高面以上需要挖出的土石方量和设计标高面以下需要填入的土方量,由此推算出计划运进、出的土方量,土石方测量和计算是工程项目中的一项非常重要的内容,它所测量和计算出的结果直接关系到工程的造价的大小,以及投资总额和资金的分配问题。
[0003] 传统土方量的计算一般采用方格网法,此方法是针对大面积的地形变化较小,较为平缓的场地,采用测量设备对施工场地进行定点采集高程的方法来获取原始数据将现场划分为若干个正方形网格,然后通过计算立体的四棱柱的体积,将每个体积进行汇总,得到最终的土方量,但此方法有一定的局限性,对于区域内地形起伏较大的工程此方法不能进行有效的测量,计算结果不够精确。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种土石方测量方法、系统和装置。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种土石方测量方法,包括如下步骤:
[0006] 根据RTK实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域,根据PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域;
[0007] 在所述目标区域开展飞行设备航摄作业,得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像;
[0008] 根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第一点云数据,根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第二点云数据,并对所述第二点云数据进行后差分处理;
[0009] 根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模,得到待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型,通过RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量;
[0010] 分别在所述RTK待测区域和PPK待测区域扫描,得到RTK待测区域的植被覆盖区和PPK待测区域的植被覆盖区,并获取所述植被覆盖区的植被总方量;
[0011] 根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。
[0012] 本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下:一种土石方测量系统,包括:
[0013] 勘测模块,用于根据RTK实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域,根据PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域;
[0014] 航摄模块,用于在所述目标区域开展飞行设备航摄作业,得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像;
[0015] 数据处理模块,用于根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第一点云数据,根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第二点云数据,并对所述第二点云数据进行后差分处理;
[0016] 根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模,得到RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型,通过PPK待测区域的dem数字高程模型和RTK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量;
[0017] 分别在所述PPK待测区域和RTK待测区域扫描,得到PPK待测区域的植被覆盖区和RTK待测区域的植被覆盖区,并获取所述植被覆盖区的植被总方量;
[0018] 根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。
[0019] 本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下:一种土石方测量装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述一种土石方测量方法的步骤。
[0020] 本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下:一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如所述一种土石方测量方法的步骤。
[0021] 本发明的有益效果是:能够根据不同的地形进行测量,通过PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域勘测出地势较高的待测区域和通过RTK实时动态差分方法从目标区域勘测出地势较低的待测区域,在复杂地势环境下也能保持高精度;通过飞行设备航摄作业得到待测区域的倾斜摄影图像,从而实现像控点的空中布设,减轻了外业人员的工作量,并考虑植被覆盖区不进行挖填,通过初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终的挖填土石方工程量,提高了测量和计算的效率与准确性。

附图说明

[0022] 图1为本发明实施例提供的土石方测量方法的方法流程图;
[0023] 图2为本发明实施例提供的土石方测量示意性流程图;
[0024] 图3为本发明实施例提供的土石方测量示意性流程图;
[0025] 图4为本发明实施例提供的土石方测量系统的模块框图。

具体实施方式

[0026] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
[0027] 图1为本发明实施例提供的土石方测量方法的方法流程图;图2为本发明实施例提供的土石方测量示意性流程图。
[0028] 如图1和图2所示,一种土石方测量方法,包括如下步骤:
[0029] 根据RTK(Real-time kinematic)实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域,根据PPK(Post processed kinematic)实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域;
[0030] 在所述目标区域开展飞行设备航摄作业,得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像;
[0031] 根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第一点云数据,根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第二点云数据,并对所述第二点云数据进行后差分处理;
[0032] 根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模,得到待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型,通过RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量;
[0033] 分别在所述RTK待测区域和PPK待测区域扫描,得到RTK待测区域的植被覆盖区和PPK待测区域的植被覆盖区,并获取所述植被覆盖区的植被总方量;
[0034] 根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。
[0035] 上述实施例中,能够根据不同的地形进行测量,通过PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域勘测出地势较高的待测区域,通过RTK实时动态差分方法从目标区域勘测出地势较低的待测区域,在复杂地势环境下也能保持高精度;通过飞行设备航摄作业得到待测区域的倾斜摄影图像,从而实现像控点的空中布设,减轻了外业人员的工作量,并考虑植被覆盖区不进行挖填,通过初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终的挖填土石方工程量,提高了测量和计算的效率与准确性。
[0036] 通过PPK实时动态载波相位差分方法勘测出的地理环境为高山或密集的森林等,高于预设标高面数值,作为第一目标测量区域,通过RTK实时动态差分方法勘测出的地理环境为平地、农田或灌木等,低于预设标高面数值,作为第二目标测量区域,提高测量的准确性。
[0037] 可选的,作为本发明的一个实施例,所述在所述目标区域开展飞行设备航摄作业,具体为:
[0038] 规划飞行设备航摄作业,规划信息包括飞行高度、飞行范围、飞行路线和像控点;所述飞行范围大于目标区域的范围,当目标区域的范围超过飞行设备单架次航摄区域时,相邻两个航摄区域间至少有一条飞行路径重叠。所述像控点为拍摄倾斜摄影图像的位置,所述像控点设置在飞行路线上。
[0039] 需要说明的是,拍摄完成后还包括步骤,以拍摄顺序对拍摄的倾斜摄影图像进行编号保存,便于后续的处理工作。飞行路径重叠能够保证相邻图像存在70%及以上的重叠度,保证图像信息的有效性。
[0040] 上述实施例中,通过空中布设飞行路径进行拍摄,减轻了外业人员的工作量,提高测量的效率。
[0041] 可选的,作为本发明的一个实施例,根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第一点云数据,具体为:在多个倾斜摄影图像中查找物点,并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配,得到多个同名像点,根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接,并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理,生成第一点云数据;
[0042] 所述根据所述第一点云数据进行三维建模,得到RTK待测区域的dem数字高程模型,具体为:记录飞行设备上相机在设置的像控点拍摄倾斜摄影图像时该像控点的定位信息,所述像控点为相机拍摄倾斜摄影图像的位置;
[0043] 根据所述定位信息确定所述第一点云数据的地理坐标,并根据所述第一点云数据的地理坐标和RTK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理,得到RTK待测区域的dem数字高程模型。通过dem数字高程模型快速且准确的得到标高面以上需要挖出的土石方量和标高面以下需要填入的土方量,从而得到初步挖填土石方工程量。
[0044] 上述实施例中,由倾斜摄影图像得到各物点的同名像点,通过对同名像点进行逐次平差迭代处理,从而得到点云数据,以点云数据作为基础数据来进行三维建模,提高建模的速度;通过三维建模得到dem数字高程模型,通过dem数字高程模型能够快速且准确的得到初步挖填土石方工程量。
[0045] 可选的,作为本发明的一个实施例,根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第二点云数据,具体为:
[0046] 在多个倾斜摄影图像中查找物点,并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配,得到多个同名像点,根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接,并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理,得到所述第二点云数据;
[0047] 所述根据后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模,得到PPK待测区域的dem数字高程模型,具体为:
[0048] 记录飞行设备上相机在设置的像控点拍摄倾斜摄影图像时该像控点的定位信息,所述像控点为相机拍摄倾斜摄影图像的位置;
[0049] 根据所述定位信息确定所述经后差分处理的第二点云数据的地理坐标,并根据PPK待测区域的第二点云数据的地理坐标和PPK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理,得到PPK待测区域的dem数字高程模型。
[0050] 上述实施例中,由倾斜摄影图像得到各物点的同名像点,通过对同名像点进行逐次平差迭代处理,从而得到点云数据,以点云数据作为基础数据来进行三维建模,提高建模的速度;通过三维建模得到dem数字高程模型,通过dem数字高程模型能够快速且准确的得到初步挖填土石方工程量。
[0051] 具体的,上述实施例中所述在多个倾斜摄影图像中查找物点,具体过程为:将倾斜摄影图像导入实景建模软件中,完成POS(Positioning and Orientation System,定位定姿系统)数据和图像传感器的信息提取,根据SIFT算子从每张影像上查找其对应的物点。
[0052] 具体的,上述实施例中所述将多个倾斜摄影图像中的同一物点匹配,得到同名像点,具体过程为:根据POS数据或预设约束关系选出可能具有重叠关系的像对;对每一像对的物点进行匹配,并使用RANSAC(Random Sample Consensus)算法进行粗差剔除,消除误匹配,由匹配成功的多个倾斜摄影图像中的同一物点得到同名像点。
[0053] 图3为本发明实施例提供的土石方测量示意性流程图;
[0054] 如图3所示,具体的,上述实施例中得到dem数字高程模型的过程为:通过点云数据的地理坐标和DLS算法(DLS算法为Damped Least Squares阻尼最小二乘法)来获取点云数据的真实空间位置,将包含真实空间位置信息的点云数据和倾斜摄影图像导入点云处理软件中,并进行点云数据校正,即对点云数据中的噪点、杂物、地面建筑等明显的干扰物进行处理,根据校正后得到的点云数据进行三维建模,再导出dem数字高程模型,并做详细的信息记录,以便后期复查记录,快速了解信息。dem数字高程模型附带正摄影像,正摄影像为地形的航拍照片,借助正摄影像能够清楚的分辨地面的建筑物等。能够提高三维建模的准确性。
[0055] 具体的,上述实施例中对所述点云数据进行后差分处理,可利用post-mission differential global posifioning system处理系统进行处理。通过对点云数据进行后差分处理,消除PPK测量时带来的误差,能够提高计算的精度。
[0056] 处理流程为:
[0057] a.新建项目,选择所需坐标系统
[0058] b.导入观测数据:Trimble系列接收机观测数据可直接导入基准站及流动站的DAT文件,若采用其他系列接收机观测数据,必须事先将文件格式转换为Rinex格式才能使用。
[0059] c.建立或选择处理形式:若已经建立PPK处理形式可直接选取,否则应新建处理形式,新建处理形式如下:
[0060] ·在下拉菜单“测量”中选“GPS处理形式……”;
[0061] ·选择新建形式,点击“新建”按钮并输入形式名称后“确定”;
[0062] ·高度角限制选10°,星历选广播星历,解算类型为固定,然后点击“高级”按钮;
[0063] ·其他参数采用系统默认值,点击“质量”,修改质量控制指标参数:只修改双频部分,RMS 0.05,0.10;比率3,1.5;参考因子50,100;编辑乘法器3—3.5;根据初始化及处理情况在“OTF搜索”中切换“搜索形式”,然后“确定”。
[0064] d.基线处理:在下拉菜单“测量”中选“处理GPS基线……”。
[0065] e.平差:待基线处理完毕后进入平差流程。
[0066] ·确定平差基准;
[0067] ·加载大地水准面模型;
[0068] ·固定基准站已知点,作最小约束平差。
[0069] f.成果整理
[0070] 平差完成后,需对PPK成果进行整理,除了无解基线、RMS、Ratio、Reference Variance超限点外,还有个别点因观测条件等因素影响,使其RDOP值、基线的水平精度、垂直精度、标准偏差(σX、σY、σh)中的某一项过大,导致测点成果的可靠性降低,因而在整理过程中要将这一类剔除,以保证PPK成果质量。
[0071] 可选的,作为本发明的一个实施例中,所述计算所述植被覆盖区的植被总方量,具体为:
[0072] 通过三维扫描仪分别在PPK待测区域的植被覆盖区和RTK待测区域的植被覆盖区内进行等间距扫描,得到各植被覆盖区对应的取样数据,并获取各植被覆盖区的植被面积,根据取样数据计算对应植被覆盖区单位面积上植被的平均方量,将平均方量与对应的植被覆盖区的植被面积进行乘积运算,得到各植被覆盖区的植被方量,将各植被方量相加得到PPK待测区域和RTK待测区域内所有植被覆盖区的植被总方量。
[0073] 上述实施例中,采用三维扫描技术进行地面植被的取样分析,解决了传统测量方法必须提前对测量区域进行清理的问题,提高了计算的效率与准确性。
[0074] 图4为本发明另一实施例提供的土石方测量系统的模块框图;
[0075] 可选的,作为本发明的另一个实施例中,如图4所示,一种土石方测量系统,包括:
[0076] 勘测模块,用于根据RTK实时动态差分方法从目标区域中划分出低于预设标高面数值的RTK待测区域,根据PPK实时动态载波相位差分方法从目标区域中勘测出高于预设标高面数值的区域作为PPK待测区域;
[0077] 航摄模块,用于在所述目标区域开展飞行设备航摄作业,得到PPK待测区域的倾斜摄影图像和RTK待测区域的倾斜摄影图像;
[0078] 数据处理模块,用于根据所述RTK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第一点云数据,根据所述PPK待测区域的倾斜摄影图像进行点云处理,生成第二点云数据,并对所述第二点云数据进行后差分处理;
[0079] 根据所述第一点云数据和后差分处理后的第二点云数据分别进行三维建模,得到RTK待测区域的dem数字高程模型和PPK待测区域的dem数字高程模型,通过PPK待测区域的dem数字高程模型和RTK待测区域的dem数字高程模型得到初步挖填土石方工程量;
[0080] 分别在所述PPK待测区域和RTK待测区域扫描,得到PPK待测区域的植被覆盖区和RTK待测区域的植被覆盖区,并获取计算所述植被覆盖区的植被总方量;
[0081] 根据所述初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终挖填土石方工程量。
[0082] 可选的,作为本发明的一个实施例,所述航摄模块,具体用于:
[0083] 规划飞行设备航摄作业,规划信息包括飞行高度、飞行范围、飞行路线和像控点;所述飞行范围大于目标区域的范围,当目标区域的范围超过飞行设备单架次航摄区域时,相邻两个航摄区域间至少有一条飞行路径重叠;所述像控点为拍摄倾斜摄影图像的位置,所述像控点设置在飞行路线上。
[0084] 上述实施例中,通过空中布设飞行路径进行拍摄,减轻了外业人员的工作量,提高测量的效率。
[0085] 可选的,作为本发明的一个实施例中,所述数据处理模块,具体用于:
[0086] 在多个倾斜摄影图像中查找物点,并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配,得到多个同名像点,根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接,并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理,生成第一点云数据;
[0087] 记录飞行设备上相机在设置的像控点拍摄倾斜摄影图像时该像控点的定位信息,所述像控点为相机拍摄倾斜摄影图像的位置;
[0088] 根据所述定位信息确定所述第一点云数据的地理坐标,并根据所述第一点云数据的地理坐标和RTK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理,得到RTK待测区域的dem数字高程模型。
[0089] 上述实施例中,通过三维建模得到dem数字高程模型,dem数字高程模型能够为计算得到土石方工程量提供保障,提高计算精度。
[0090] 可选的,作为本发明的一个实施例,所述数据处理模块,还具体用于:
[0091] 在多个倾斜摄影图像中查找物点,并将多个倾斜摄影图像中的同一物点一一匹配,得到多个同名像点,根据双目立体视觉原理将所述多个同名像点连接,并对连接的所述多个同名像点进行逐次平差迭代处理,得到所述第二点云数据;
[0092] 所述数据处理模块,还具体用于:
[0093] 记录飞行设备上相机在设置的像控点拍摄倾斜摄影图像时该像控点的定位信息,所述像控点为相机拍摄倾斜摄影图像的位置;
[0094] 根据所述定位信息得到后差分处理得到的第二点云数据的地理坐标,并根据PPK待测区域的第二点云数据的地理坐标和PPK待测区域的倾斜摄影图像进行三维建模处理,得到PPK待测区域的dem数字高程模型。
[0095] 上述实施例中,通过三维建模得到dem数字高程模型,dem数字高程模型能够为计算得到土石方工程量提供保障,提高计算精度。
[0096] 可选的,作为本发明的一个实施例,所述数据处理模块,还具体用于:
[0097] 通过三维扫描仪分别在PPK待测区域的植被覆盖区和RTK待测区域的植被覆盖区内进行等间距扫描,得到各植被覆盖区对应的取样数据,并获取各植被覆盖区的植被面积,根据取样数据计算对应植被覆盖区单位面积上植被的平均方量,将平均方量与对应的植被覆盖区的植被面积进行乘积运算,得到各植被覆盖区的植被方量,将各植被方量相加得到PPK待测区域和RTK待测区域内所有植被覆盖区的植被总方量。
[0098] 上述实施例中,采用三维扫描技术进行地面植被的取样分析,解决了传统测量方法必须提前对测量区域进行清理的问题,提高了计算的效率与准确性。
[0099] 可选的,作为本发明的另一个实施例,一种土石方测量装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述一种土石方测量方法的步骤。
[0100] 可选的,作为本发明的另一个实施例,一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如所述一种土石方测量方法的步骤。
[0101] 本发明能够根据不同的地形进行测量,从目标区域勘测出地势较高的待测区域和地势较低的待测区域,通过飞行设备航摄作业得到待测区域的倾斜摄影图像,从而实现像控点的空中布设,减轻了外业人员的工作量,并考虑植被覆盖区不进行挖填,通过初步挖填土石方工程量和植被总方量的差值得到最终的挖填土石方工程量,提高了测量和计算的效率与准确性;
[0102] 通过PPK实时动态载波相位差分方法勘测出的地理环境为高山或密集的森林等,高于预设标高面数值,作为第一目标测量区域,通过RTK实时动态差分方法勘测出的地理环境为平地、农田或灌木等,低于预设标高面数值,作为第二目标测量区域,尤其适用于复杂地势的测量,能够提高测量的准确性。
[0103] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0104] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
[0105] 作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
[0106] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0107] 集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0108] 以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。