CN107907114B - 数据误差校正方法、装置、电子设备及可读取存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据误差校正方法、装置、电子设备及可读取存储介质，属于数据处理技术领域。该方法包括：获取所需的数据参数；基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差；基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。与现有技术相比，该方法校正了观测过程中因地表移动对观测数据的影响，大大提高了观测数据的准确性，为研究地下开采引起的及地表移动变形规律提供了准确的依据。

Description

数据误差校正方法、装置、电子设备及可读取存储介质

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，具体涉及一种数据误差校正方法、装置、电子设备及可读取存储介质。

背景技术

研究开采沉陷问题必须研究地下开采引起的岩层及地表移动变形规律，岩层及地表移动过程十分复杂，它是各种地质采矿因素综合影响的结果。要认识这一过程，目前最主要的方法是实地观测，通过建立地表移动观测站来获取实测数据；目前常规观测站已经在各矿区得到广泛的应用，但是随着应用的深入，常规观测站的不足和缺点也日益暴露：外业观测劳动强度大，观测周期长，需要埋设测点且不易保护，高程测量和平面测量常常分开进行以致所得结果不能完全反映测点的时空关系，观测的数据只是主断面上信息，不能完全反映整个移动盆地的信息。

针对常规观测站的这些不足，可以采用地面三维激光扫描技术与RTK技术结合进行开采沉陷观测，不需要固定测点、节约成本、时间短，不需要从工作面开始开采一直到开采结束稳定全过程进行观测，只需在有限的时间里(一般1～2个月)对同一沉陷区域进行有限的2次及以上的观测(一般3～4次即可)，经过数据处理、参数反演就可以获得沉陷参数，提高效率的同时还可获得丰富的沉陷盆地观测数据，相当于一个高密度的网状观测站，为开采沉陷规律的研究提供了更为全面的实测数据。

虽然地面三维激光扫描技术与RTK技术结合进行开采沉陷观测有着上述优势，但在开采沉陷的观测过程中或许会遇到这种情况：观测仪器架设在测站点进行沉陷观测时，测量仪器都应该是水平的，但在随着观测的进行，仪器会越来越偏离水平，尤其是在工作面的高强度开采或重复采动导致的地表下沉剧烈，或地表下沉活跃阶段进行观测时，这种情况会更加严重。出现这情况的原因是：在观测过程中，测站点地表也在不断的下沉而使仪器本身产生移动。现阶段对这种情况的处理是忽略观测过程中的地表移动对观测数据的影响，这样一来就会给观测数据带来了很大的误差。目前顾及到观测过程中地表移动的动态观测方法及考虑到其对观测数据影响的数据处理方法都还没有解决，因此，亟需一种新方法来解决因地表下沉而使观测数据存在很大误差的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种数据误差校正方法、装置、电子设备及可读取存储介质，以有效地改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种数据误差校正方法，包括：获取所需的数据参数；基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差；基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种数据误差校正装置，包括：参数获取模块，用于获取所需的数据参数；第一误差获取模块，用于基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差；点云数值获取模块，用于基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器耦合；所述存储器，用于存储程序；所述处理器用于调用存储于所述存储器中的程序，执行上述方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种可读取存储介质，所述可读取存储介质存储有处理器可执行的程序代码于计算机内，所述可读取存储介质包括多条指令，所述多条指令被配置成使所述处理器执行上述方法。

本发明实施例提供的数据误差校正方法、装置、电子设备及可读取存储介质，该方法包括：获取所需的数据参数；基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差；基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。与现有技术相比，该方法校正了观测过程中因地表移动对观测数据的影响，大大提高了观测数据的准确性，为研究地下开采引起的及地表移动变形规律提供了准确的依据。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

图2示出了本发明实施例提供的一种数据误差校正方法的方法流程图。

图3示出了本发明实施例提供的观测某一沉陷盆地主断面的观测线的示意图。

图4示出了本发明第一实施例提供的图2中的步骤S102的方法流程图。

图5示出了本发明第二实施例提供的图2中的步骤S102的方法流程图。

图6示出了本发明实施例提供的一种数据误差校正装置的模块示意图。

图7示出了本发明实施例提供的第一误差获取模块的模块示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供了了一种电子设备，如图1所示，该电子设备包括：所述电子设备100包括：数据误差校正装置110、存储器120、存储控制器130和处理器140。

所述存储器120、存储控制器130、处理器140各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述数据误差校正装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器120中或固化在所述电子设备100的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述处理器140用于执行存储器120中存储的可执行模块，例如所述数据误差校正装置110包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，存储器120可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read－Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read－Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read－Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器120用于存储程序，所述处理器140在接收到执行指令后，执行所述程序，后述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的电子设备100所执行的方法可以应用于处理器140中，或者由处理器140实现。

处理器140可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

第一实施例

请参阅图2，为本发明实施例提供的一种应用于上述电子设备100的数据误差校正方法，下面将结合图2对其所包含的步骤进行说明。

步骤S101：获取所需的数据参数。

考虑到观测过程中地表下沉对观测数据的影响分为两种情况，第一种是三维激光扫描仪整体下沉，此时仪器不产生倾斜；第二种是地表下沉引起扫描仪倾斜。针对第一种情况，获取所需的数据参数包括：获取t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)、t_i时刻测站点的当前坐标位置(x_i，y_i，z_i)、t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)、扫描距离S、横向扫描角度α和纵向扫描角度θ。针对第二种情况，获取所需的数据参数包括：获取t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)、t_i时刻测站点的当前坐标位置(x_i，y_i，z_i)、t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)、扫描距离S、横向扫描角度α和纵向扫描角度θ、仪器高度H、三脚架架腿之间的距离L。

其中，需要说明的是，地下开采引起地表点的移动变形是一个时空的过程，因此要研究其动态变形规律必须要有动态的实测数据，动态是相对于稳态而言的，如果一个工作面的地表移动持续总时间是两年的话，那么两个月观测一次，两年观测12次，相对稳态而言，这12次的观测数据就叫动态观测。因此目前就动态观测问题在时间尺度上没有统一性，一天观测一次的实测数据是动态观测，十天观测一次也是动态观测。其实这些都是为了研究动态规律而进行的简化，忽略了一些次要因素的影响，因此在精度要求低的情况下，都是合理的。从理论上说，地下开采引起的地表点的移动是一个时空过程，在地表稳沉以前，该点的移动变形没有任何一个时刻是相同的，真正的动态观测应该是尽可详细的扑捉到一个点在不同时刻的移动信息。如图3为某工作面主断面上的一条观测线，在某一观测时，B点为测站点，A为后视点，通过测量得到C点的三维坐标。由于在观测过程中，A，B，C点都在下沉，理想的状态是在得到A，B点坐标的同时，观测在瞬间完成测得C点的坐标。但是不可能瞬间完成的，换站需要时间，这个过程中后视点A，B的坐标已经发生了改变，观测过程中A，B的坐标还在不断的变化，观测时间越长，地表的下沉速度越大，A，B坐标的变化量就越大，测得的C点的坐标就越偏离真值。这是一个复杂的过程。目前进行实地观测，如果地表的下沉速度不是很剧烈的话，基本不考虑观测过程中点的移动的影响。然而如果地表的下沉非常剧烈，要想得到精确的下沉量，这种变化还是不能忽视的，在数据处理过程中应该考虑到这种变化的影响。要想解决上述问题，可行的方法就是要能在观测过程中实时的采集到测站点(B)和后视点(A)的坐标，以矫正需要解算的目标点(前视点C)的坐标，这样能使观测过程中地表移动对观测数据的影响减到最小。

利用地面三维激光扫描与RTK结合进行开采沉陷监测阶段就充分考虑到了这种情况，因为地面三维激光扫描时一站的观测时间一般要超过30分钟，在地表下沉剧烈的情况下，这段时间内地表移动对观测数据带来的误差是不能忽略的。鉴于RTK实时观测的优点，结合地面三维激光扫描仪，把扫描仪及标靶进行改良，在扫描标靶上方加工一个螺丝钉，以便安装流动站GPS接收机，这样即可提高RTK精度又可使GPS接收机与标靶一起移动。在扫描仪上方也有一个可以安装GPS接收机的螺母槽，因此在标靶、扫描仪都安装上GPS接收机后，地面三维激光扫描仪与RTK就可以进行同步观测，RTK可以在扫描仪测量过程中的实时的(任何时刻)获取测点及前后视点的三维坐标。顾及观测过程中地表移动对观测数据的影响的动态观测方法的核心就是能实时的获取观测过程中测点的坐标，用以矫正观测结果，这种观测方法的步骤如下：

(1)架设仪器：在图3中的A，B，C三点架设仪器，其中B为测站点架设地面三维激光扫描仪，C和A分别为前后视点，架设扫描标靶，扫描仪及标靶上面都安装GPS接收机。

(2)RTK作为控制测量及站与站之间的联系测量，地面三维激光扫描仪扫描观测前，RTK需要获得A，B，C三点的坐标，三部RTK同时观测并记录观测时刻及A，B，C坐标。

(3)地面三维激光扫描仪的设置及开始扫描观测：在激光扫描仪中输入测站点B及前后视C，A的坐标，然后对地面激光扫描仪做相关设置：扫描点云密度及扫描时间等，然后开始进行扫描测量。

(4)在扫描仪进行扫描测量的过程中，三台RTK要每隔一定时间观测一次，并记录观测时刻t_i(i＝2，3，……)及三点坐标(x，y，z)。因为每站扫描测量的时间大概为30分钟，一般RTK每隔十分钟观测一次及扫描结束时观测一次，并记录扫描时刻及坐标。

(5)每一站完成之后，重复上述步骤进入下一站观测，例如，在图3中的B，C，D三点架设仪器。

步骤S102：基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差。

针对第一种情况，即当扫描仪整体下沉时，基于数据参数中的t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)和t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)即可获得这段时间内侧测站点的第一误差，进一步地，由于仪器整体下沉时，在水平方向不产生倾斜，因此只需要考虑高程数据的误差，即只需要考虑地表下沉的影响，不考虑水平移动的影响。作为一种实施方式，若误差按时间分配时，以图4所包含的流程图对这一过程进行说明。

步骤S201：基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的地表下沉量。

基于数据参数中的t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)和t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)即可获得第一时间段(t₂-t₁)内测站点的地表下沉量(Δh_z＝z₁-z₂)。

步骤S202：基于所述地表下沉量和所述第一时间段获得测站点的下沉速度。

基于所述地表下沉量(Δh_z＝z₁-z₂)和所述第一时间段(t₂-t₁)获得测站点的下沉速度

步骤S203：基于所述下沉速度获得第一时间段内测站点的下沉误差，作为第一误差。

基于所述下沉速度

获得第一时间段内测站点的下沉误差(V_z.Δt)，作为第一误差，其中，0≤Δt≤t₂-t₁。

作为另一种实施方式，若误差按平均分配时，即对地表下沉引起的点云数据的误差按照平均分配的原则进行校正时，距离扫描起始时刻越近，下沉量越小，点云数据需要改正的误差就越小，最小改正误差处在起始时刻即为零，最大改正误差处在扫描结束时刻即为Δh_z，平均分配的意思就是说将Δh_z平均分配到这两个点之间的其他任意点(假设有n-1个点)上，那么加上起起始时刻和结束时刻一共有n+1个点，则分配到每个点上的下沉误差即为Δh_z/n，作为第一误差。

针对第二种情况，即地表下沉引起扫描仪倾斜时，基于数据参数中的t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)和t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)即可获得这段时间内侧测站点的第一误差，进一步地，由于仪器倾斜时，会在水平方向产生倾斜，因此不能只考虑高程数据的误差，还要考虑水平移动的影响。作为一种实施方式，若误差按时间分配时，以图5所包含的流程图对这一过程进行说明。

步骤S301：基于所述数据参数获得第一时间段内测站点在Z轴方向的地表下沉量、X轴方向的地表下沉量以及Y轴方向的地表下沉量。

基于数据参数中的t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)和t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)即可获得第一时间段(t₂-t₁)内测站点在Z轴方向的地表下沉量(Δh_z＝z₁-z₂)、X轴方向的地表下沉量(Δh_x＝|x₁-x₂|)以及Y轴方向的地表下沉量(Δh_y＝|y₁-y₂|)。

其中，需要说明的是，在第二种情况下，该地表下沉量包括：在X轴方向的地表下沉量、Z轴方向的地表下沉量和Y轴方向的地表下沉量。

步骤S302：基于所述地表下沉量和所述第一时间段获得测站点在Z轴方向的下沉速度、X轴方向的地表下沉速度以及Y轴方向的下沉速度。

基于所述地表下沉量(包括：在X轴方向的地表下沉量(Δh_x＝|x₁-x₂|)、Z轴方向的地表下沉量(Δh_z＝z₁-z₂)和Y轴方向的地表下沉量(Δh_y＝|y₁-y₂|))和所述第一时间段(t₂-t₁)获得测站点在Z轴方向的下沉速度

X轴方向的地表下沉速度

以及Y轴方向的地表下沉速度

其中，需要说明的是，在第二种情况下，该地表下沉速度包括：在X轴方向的地表下沉速度、Z轴方向的地表下沉速度和Y轴方向的地表下沉速度。

步骤S302：基于所述下沉速度获得第一时间段内测站点在Z轴方向的下沉误差、X轴方向的下沉误差以及Y轴方向的下沉误差，作为第一误差。

基于所述下沉速度(包括：在X轴方向的地表下沉速度

Z轴方向的地表下沉速度

和Y轴方向的地表下沉速度

获得第一时间段(t₂-t₁)内测站点在Z轴方向的下沉误差(V_z.Δt)、X轴方向的下沉误差(V_x.Δt)以及Y轴方向的下沉误差(V_y.Δt)，作为第一误差，其中，0≤Δt≤t₂-t₁。

作为另一种实施方式，若误差按平均分配时，即对地表下沉引起的点云数据的误差按照平均分配的原则进行校正时，距离扫描起始时刻越近，下沉量越小，点云数据需要改正的误差就越小，最小改正误差处在起始时刻即为零，最大改正误差处在扫描结束时刻即为Δh_z、Δh_x以及Δh_y，平均分配的意思就是说将Z轴方向的地表下沉误差Δh_z、X轴方向的地表下沉误差Δh_x以及Y轴方向的地表下沉误差Δh_y平均分配到这两个点之间的其他任意点(假设有n-1个)上，那么加上起起始时刻和结束时刻一共有n+1个点，则分配到每个点上的Z轴方向的下沉误差即为Δh_z/n、X轴方向的下沉误差Δh_x/n以及Y轴方向的下沉误差Δh_y/n，作为第一误差，其中n为大于等于1的正整数。

步骤S103：基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。

针对第一种情况，即当扫描仪整体下沉时，该数据参数包括：获取t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)、t_i时刻测站点的当前坐标位置(x_i，y_i，z_i)、t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)、扫描距离S、横向扫描角度α和纵向扫描角度θ。此时的预设地物点坐标公式为

其中，x_i为t_i时刻测站点的北向坐标，y_i为t_i时刻测站点的东向坐标，z_i为t_i时刻测站点的高程，S为扫描距离，α为横向扫描角度，θ为纵向扫描角度。作为一种实施方式，若误差按时间分配时，该第一误差为V_z.Δt。此时，基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值的计算公式为

根据该点云数据的计算公式，以及数据参数便可获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。

作为另一种实施方式，若误差按平均分配时，该第一误差为Δh_z/n。此时，基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值的计算公式为

根据该点云数据的计算公式，以及数据参数便可获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。

针对第二种情况，即地表下沉引起扫描仪倾斜时，该数据参数包括：获取t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)、t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)、扫描距离S(扫描点与仪器中心之间的距离)、横向扫描角度α和纵向扫描角度θ、仪器高度H、三脚架架腿之间的距离L。此时的预设地物点坐标公式为

其中，x_i为t_i时刻测站点的北向坐标，y_i为t_i时刻测站点的东向坐标，z_i为t_i时刻测站点的高程，S为扫描距离，α为横向扫描角度，θ为纵向扫描角度，Δα＝arcsin(tani·tanθ)为水平倾斜角，

为竖直倾斜角，其中，tanθ＝H/S，tani＝Δh_z/L，Δh_z＝z₁-z₂。作为一种实施方式，若误差按时间分配时，该第一误差包括：在Z轴方向的下沉误差(V_z.Δt)、X轴方向的下沉误差(V_x.Δt)以及Y轴方向的下沉误差(V_y.Δt)。此时，基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值的计算公式为

根据该点云数据的计算公式，以及数据参数便可获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。

作为另一种实施方式，若误差按平均分配时，该第一误差包括：在Z轴方向的下沉误差Δh_z/n、X轴方向的下沉误差Δh_x/n以及Y轴方向的下沉误差Δh_y/n。此时，基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值的计算公式为

根据该点云数据的计算公式，以及数据参数便可获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。

本实施例还提供了一种数据误差校正装置110，如图6所示，该数据误差校正装置110包括：参数获取模块111、第一误差获取模块112和点云数值获取模块113。

所述参数获取模块111，用于获取所需的数据参数。进一步地，针对第一种情况，即当扫描仪整体下沉时，该参数获取模块111，用于获取t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)、t_i时刻测站点的当前坐标位置(x_i，y_i，z_i)、t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)、扫描距离S、横向扫描角度α和纵向扫描角度θ。针对第二种情况，地表下沉引起扫描仪倾斜时，该参数获取模块111，获取t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)、t_i时刻测站点的当前坐标位置(x_i，y_i，z_i)、t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)、扫描距离S、横向扫描角度α和纵向扫描角度θ、仪器高度H、三脚架架腿之间的距离L。

所述第一误差获取模块112，用于基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差。进一步地，若误差按时间分配时，如图7所示，该第一误差获取模块112包括：下沉量获取单元1121、下沉速度获取单元1122和第一误差获取单元1123。

针对第一种情况，即当扫描仪整体下沉时，所述下沉量获取单元1121，用于基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的地表下沉量。

针对第一种情况，即当扫描仪整体下沉时，所述下沉速度获取单元1122，用于基于所述地表下沉量和所述第一时间段获得测站点的下沉速度。

针对第一种情况，即当扫描仪整体下沉时，所述第一误差获取单元1123，用于基于所述下沉速度获得第一时间段内测站点的下沉误差，作为第一误差。

针对第二种情况，即当地表下沉引起扫描仪倾斜时，所述下沉量获取单元1121，用于基于所述数据参数获得第一时间段内测站点在Z轴方向的地表下沉量、X轴方向的地表下沉量以及Y轴方向的地表下沉量。

针对第二种情况，即当地表下沉引起扫描仪倾斜时，所述下沉速度获取单元1122，用于基于所述地表下沉量和所述第一时间段获得测站点在Z轴方向的下沉速度、X轴方向的地表下沉速度以及Y轴方向的地表下沉速度。

针对第二种情况，即当地表下沉引起扫描仪倾斜时，所述第一误差获取单元1123，用于基于所述下沉速度获得第一时间段内测站点在Z轴方向的下沉误差、X轴方向的下沉误差以及Y轴方向的下沉误差，作为第一误差。

所述点云数值获取模块113，用于基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述下沉误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值。

对需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本发明实施例所提供的数据误差校正装置110，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

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，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块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所述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。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数据误差校正方法，其特征在于，包括：

获取所需的数据参数；

基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差；

基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值，

其中，所述获取所需的数据参数，包括：

获取t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)、t_i时刻测站点的当前坐标位置(x_i，y_i，z_i)、t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)、扫描距离S、横向扫描角度α和纵向扫描角度θ。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，误差按时间分配时，所述基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差，包括：

基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的地表下沉量；

基于所述地表下沉量和所述第一时间段获得测站点的下沉速度；

基于所述下沉速度获得第一时间段内测站点的下沉误差，作为第一误差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设地物点坐标公式为：

其中，x_i为t_i时刻测站点的北向坐标，y_i为t_i时刻测站点的东向坐标，z_i为t_i时刻测站点的高程，S为扫描距离，α为横向扫描角度，θ为纵向扫描角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当地表下沉引起扫描仪倾斜时，所述获取所需的数据参数，还包括：

获取仪器高度H、三脚架架腿之间的距离L。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，误差按时间分配时，所述基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差，包括：

基于所述数据参数获得第一时间段内测站点在Z轴方向的地表下沉量、X轴方向的地表下沉量以及Y轴方向的地表下沉量；

基于所述在Z轴方向的地表下沉量、X轴方向的地表下沉量以及Y轴方向的地表下沉量和所述第一时间段获得测站点在Z轴方向的下沉速度、X轴方向的地表下沉速度以及Y轴方向的下沉速度；

基于所述在Z轴方向的下沉速度、X轴方向的地表下沉速度以及Y轴方向的下沉速度获得第一时间段内测站点在Z轴方向的下沉误差、X轴方向的下沉误差以及Y轴方向的下沉误差，作为第一误差。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设地物点坐标公式为：

其中，x_i为t_i时刻测站点的北向坐标，y_i为t_i时刻测站点的东向坐标，z_i为t_i时刻测站点的高程，S为扫描距离，α为横向扫描角度，θ为纵向扫描角度，Δα＝arcsin(tani·tanθ)为水平倾斜角，

为竖直倾斜角，其中，tanθ＝H/S，tani＝Δh_z/L，Δh_z＝z₁-z₂。

7.一种数据误差校正装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于获取所需的数据参数；

第一误差获取模块，用于基于所述数据参数获得第一时间段内测站点的第一误差；

点云数值获取模块，用于基于所述数据参数、预设地物点坐标公式以及所述第一误差获得误差校正后的所述第一时间段内的点云数值，

其中，所述参数获取模块，用于获取t₁时刻测站点的起始坐标位置(x₁，y₁，z₁)、t_i时刻测站点的当前坐标位置(x_i，y_i，z_i)、t₂时刻测站点的结束坐标位置(x₂，y₂，z₂)、扫描距离S、横向扫描角度α和纵向扫描角度θ。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器耦合；

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器用于调用存储于所述存储器中的程序，执行所述权利要求1－6任一项所述方法。

9.一种可读取存储介质，其特征在于，所述可读取存储介质存储有处理器可执行的程序代码于计算机内，所述可读取存储介质包括多条指令，所述多条指令被配置成使所述处理器执行所述权利要求1－6任一项所述方法。

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