CN107292099B - 一种基于网格的动态碾压层厚分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,该方法是采用GNSS差分定位传感器采集碾压施工轨迹上的空间坐标数据,得高程数据,对高程数据进行网格化后计算每个网格的最终高程值,形成空间动态网格;将统一间距的压实层厚映射为系列图像色彩域值,得层厚图像色彩域值映射表;碾压新一层坯层,GNSS差分定位传感器采集到空间坐标点P1,计算P1处的压实层厚D;根据层厚图像色彩域值映射表,得P1点的颜色值;再依次采集2个数据点,绘制出对应碾压车运行轨迹的四边形;将P1点的颜色值充至四边形中,循环绘制形成坯层压实厚度分布图。本发明不仅能够提高压实厚度分析的准确度和碾压施工质量,还能够方便获取坯层每个位置摊铺前高程,提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种碾压层厚分析方法,特别是一种基于网格的动态碾压层厚分析方法。
背景技术
碾压施工时,坯层的压实厚度是碾压施工质量控制的关键指标;碾压压实厚度分析,原则上应该是当前坯层的最终高程减去上一个坯层的最终高程,如果碾压的仓面是一个底板规则的仓,则还可以简化处理,但施工现场往往不是一个平面,有时还是斜面碾压,用一个固定值去代表坯层的最终高程会导致分析获得的压实厚度准确度不高,导致碾压施工质量较差;而且,当前坯层的施工范围与上一个坯层的施工范围不一定相同,压实厚度分许必须先测得坯层当前位置的最终高程和坯层当前位置摊铺前高程,如何获取坯层每个位置摊铺前高程是压实厚度分析的难点。因此,现有的碾压施工中的压实厚度分析存在着准确度不高、碾压施工质量较差和获取坯层每个位置摊铺前高程较难的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种基于网格的动态碾压层厚分析方法。本发明不仅能够提高压实厚度分析的准确度和碾压施工质量,还能够方便获取坯层每个位置摊铺前高程。
本发明的技术方案:一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,包括以下步骤:
a、在碾压车上安装GNSS差分定位传感器,采集在当前坯层碾压施工轨迹上的空间坐标数据,将空间坐标数据中Z轴的值作为高程数据;
b、该坯层施工结束后,对高程数据进行网格化,按照平面坐标将高程数据对应汇总到各个网格;
c、将每个网格内的高程数据按照采集时间进行排序,取最后采集到的高程数据作为每个网格的最终高程值Z1,形成当前坯层的空间动态网格;
d、将统一间距的压实层厚映射为系列图像色彩域值,得层厚图像色彩域值映射表;
e、进行新一层坯层的碾压施工,将GNSS差分定位传感器采集到的空间坐标数据(X、Y、Z)作为空间坐标点P1,计算P1点对应位置处的压实层厚D;
f、根据层厚图像色彩域值映射表和P1点位置处的压实层厚D,得P1点的颜色值;
g、重复循环步骤e,GNSS差分定位传感器在P1点后,依次采集到2个数据点P2和P3,采用(P1、P2、P3)进行绘制,绘制出对应碾压车运行轨迹的四边形;
h、将P1点的颜色值充至四边形中,然后进行下一个对应碾压车运行轨迹的四边形的绘制和颜色填充,依次循环绘制即可形成坯层压实厚度分布图,完成动态碾压层厚分析并指导碾压施工。
前述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法中,所述步骤e中计算P1点对应位置处的压实层厚D为,根据空间动态网格取上一层坯层中与P1点位置对应的网格的最终高程值Z1作为高程基准值,将P1点的高程值Z减去高程基准值,得P1点位置处的压实层厚D,D=Z-Z1。
前述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法中,所述步骤g中采用(P1、P2、P3)进行绘制为,将向量P1P2绕P1点顺时针旋转90度和逆时针旋转90度后分别得到L1点和R1点,L1点、R1点与P1点之间的距离均设定为碾压车钢轮宽度的一半,将向量P1P3绕P2点顺时针旋转90度和逆时针旋转90度后分别得到L2点和R2点;然后将L1、R1、R2、L2连接形成四边形。
前述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法中,所述步骤h中然后进行下一个对应碾压车运行轨迹的四边形的绘制和颜色填充为,保留L2、R2作为下次绘制的起点,循环步骤g同理计算得L3、R3,并将L2、R2、R3、L3作为下一次填充的四边形,循环步骤e和步骤f得P2点的颜色值后进行填充即可。
前述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法中,所述步骤b中的网格大小根据需要能够进行动态调整;根据坯层的面积,若坯层的面积较大,则采用较大的网格;若坯层面积较小,则采用较小的网格进行分析。
前述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法中,所述步骤b中的按照平面坐标将高程数据对应汇总到各个网格为,将采集到的轨迹点按照(X,Y)坐标取整后放入对应的网格中。
前述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法中,所述步骤d中的系列图像色彩域值可以采用灰度域值或24位彩色域值。
前述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法中,所述步骤g中GNSS差分定位传感器在P1点后,仅采集到一个数据点P2,则采用(P1、P2、P2)进行绘制。
与现有技术相比,本发明改进了碾压层厚分析方法,即碾压施工时的压实厚度分析方法;通过安装GNSS差分定位传感器采集碾压施工轨迹上的空间坐标数据,获得轨迹上的高程数据;采用网格化方法将高程数据汇总到各个网格,并将网格内的高程数据按采集时间进行排序,取最后采集到的高程数据作为网格的最终高程值,从而形成空间动态网格,方便压实厚度分析时来获取坯层每个位置摊铺前高程,提高了压实厚度分析的准确度;然后将统一间距的压实层厚映射为系列图像色彩域值,来建立层厚图像色彩域值映射表;新一层坯层碾压时能够通过空间动态网格和碾压轨迹点(如空间坐标点P1),准确获取对应网格摊铺前高程,从而提高了压实厚度分析的准确度和碾压施工质量;最后根据压实层厚数值对应层厚图像色彩域值映射表获取轨迹点的颜色值,并通过向量旋转的方法形成平滑的四边形,再将颜色值填充四边形,重复循环绘制即可形成坯层压实厚度分布图,从而实现了动态碾压层厚分析并指导碾压施工,提高了施工效率;进一步提高了碾压层厚分析准确度和碾压施工质量。因此,本发明不仅能够提高压实厚度分析的准确度和碾压施工质量,还能够方便获取坯层每个位置摊铺前高程,提高施工效率。
附图说明
图1是本发明的空间动态网格示意图;
图2是本发明的四边形绘制示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,包括以下步骤:
a、在碾压车上安装GNSS差分定位传感器,采集在当前坯层碾压施工轨迹上的空间坐标数据,将空间坐标数据中Z轴的值作为高程数据;
b、该坯层施工结束后,对高程数据进行网格化,按照平面坐标将高程数据对应汇总到各个网格;
c、将每个网格内的高程数据按照采集时间进行排序,取最后采集到的高程数据作为每个网格的最终高程值Z1,形成当前坯层的空间动态网格;如图1所示,边界矩阵范围取整,则左上角为(8000,7000),右下角为(8005,7005),网格大小是1米x 1米,则一共有25个网格,对采集到的轨迹点按其(X,Y)坐标来放入对应的网格,如坐标为(8002.5,7002.5,329),则取整后归入图中橙色范围所示的网格内(8002~8003,7002~7003),每个网格根据记录时间的倒序排序,取最后的高程值作为网格的最终高程;
d、将统一间距的压实层厚映射为系列图像色彩域值,得层厚图像色彩域值映射表;
e、进行新一层坯层的碾压施工,将GNSS差分定位传感器采集到的空间坐标数据(X、Y、Z)作为空间坐标点P1,计算P1点对应位置处的压实层厚D,根据空间动态网格取上一层坯层中与P1点位置对应的网格的最终高程值Z1作为高程基准值,将P1点的高程值Z减去高程基准值,得P1点位置处的压实层厚D,D=Z-Z1;
f、根据层厚图像色彩域值映射表和P1点位置处的压实层厚D,得P1点的颜色值;
g、重复循环步骤e,GNSS差分定位传感器在P1点后,依次采集到2个数据点P2和P3,采用(P1、P2、P3)进行绘制,如图2所示,将向量P1P2绕P1点顺时针旋转90度和逆时针旋转90度后分别得到L1点和R1点,L1点、R1点与P1点之间的距离均设定为碾压车钢轮宽度的一半,将向量P1P3绕P2点顺时针旋转90度和逆时针旋转90度后分别得到L2点和R2点;然后将L1、R1、R2、L2连接形成四边形,绘制出对应碾压车运行轨迹的四边形;
h、将P1点的颜色值充至四边形中,然后进行下一个对应碾压车运行轨迹的四边形的绘制和颜色填充,如图2所示,保留L2、R2作为下次绘制的起点,循环步骤g同理计算得L3、R3,并将L2、R2、R3、L3作为下一次填充的四边形,循环步骤e和步骤f得P2点的颜色值后进行填充即可;依次循环绘制即可形成坯层压实厚度分布图,完成动态碾压层厚分析并指导碾压施工。
所述步骤b中的网格大小根据需要能够进行动态调整;根据坯层的面积,若坯层的面积较大,则采用较大的网格;若坯层面积较小,则采用较小的网格进行分析。所述步骤b中的按照平面坐标将高程数据对应汇总到各个网格为,将采集到的轨迹点按照(X,Y)坐标取整后放入对应的网格中。所述步骤d中的系列图像色彩域值可以采用灰度域值或24位彩色域值。所述步骤g中GNSS差分定位传感器在P1点后,仅采集到一个数据点P2,则采用(P1、P2、P2)进行绘制。
Claims (8)
1.一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、在碾压车上安装GNSS差分定位传感器,采集在当前坯层碾压施工轨迹上的空间坐标数据,将空间坐标数据中Z轴的值作为高程数据;
b、该坯层施工结束后,对高程数据进行网格化,按照平面坐标将高程数据对应汇总到各个网格;
c、将每个网格内的高程数据按照采集时间进行排序,取最后采集到的高程数据作为每个网格的最终高程值Z1,形成当前坯层的空间动态网格;
d、将统一间距的压实层厚映射为系列图像色彩域值,得层厚图像色彩域值映射表;
e、进行新一层坯层的碾压施工,将GNSS差分定位传感器采集到的空间坐标数据(X、Y、Z)作为空间坐标点P1,计算P1点对应位置处的压实层厚D;
f、根据层厚图像色彩域值映射表和P1点位置处的压实层厚D,得P1点的颜色值;
g、重复循环步骤e,GNSS差分定位传感器在P1点后,依次采集到2个数据点P2和P3,采用(P1、P2、P3)进行绘制,绘制出对应碾压车运行轨迹的四边形;
h、将P1点的颜色值充至四边形中,然后进行下一个对应碾压车运行轨迹的四边形的绘制和颜色填充,依次循环绘制即可形成坯层压实厚度分布图,完成动态碾压层厚分析并指导碾压施工。
2.根据权利要求1所述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,其特征在于:所述步骤e中计算P1点对应位置处的压实层厚D为,根据空间动态网格取上一层坯层中与P1点位置对应的网格的最终高程值Z1作为高程基准值,将P1点的高程值Z减去高程基准值,得P1点位置处的压实层厚D,D=Z-Z1。
3.根据权利要求1所述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,其特征在于:所述步骤g中采用(P1、P2、P3)进行绘制为,将向量P1P2绕P1点顺时针旋转90度和逆时针旋转90度后分别得到L1点和R1点,L1点、R1点与P1点之间的距离均设定为碾压车钢轮宽度的一半,将向量P1P3绕P2点顺时针旋转90度和逆时针旋转90度后分别得到L2点和R2点;然后将L1、R1、R2、L2连接形成四边形。
4.根据权利要求3所述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,其特征在于:所述步骤h中然后进行下一个对应碾压车运行轨迹的四边形的绘制和颜色填充为,保留L2、R2作为下次绘制的起点,循环步骤g同理计算得L3、R3,并将L2、R2、R3、L3作为下一次填充的四边形,循环步骤e和步骤f得P2点的颜色值后进行填充即可。
5.根据权利要求1所述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,其特征在于:所述步骤b中的网格大小根据需要能够进行动态调整;根据坯层的面积,若坯层的面积较大,则采用较大的网格;若坯层面积较小,则采用较小的网格进行分析。
6.根据权利要求1所述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,其特征在于:所述步骤b中的按照平面坐标将高程数据对应汇总到各个网格为,将采集到的轨迹点按照(X,Y)坐标取整后放入对应的网格中。
7.根据权利要求1所述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,其特征在于:所述步骤d中的系列图像色彩域值可以采用灰度域值或24位彩色域值。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的一种基于网格的动态碾压层厚分析方法,其特征在于:若所述步骤g中GNSS差分定位传感器在P1点后,仅采集到一个数据点P2,则采用(P1、P2、P2)进行绘制。
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