CN111256730A - 一种用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，该方法采用低空飞行平台搭载航摄传感器用以收集土方平衡区域地面影像数据和扫描的点云数据；然后将点云数据通过三维建模软件进行模型化处理，再将模型导入EPS系统生成三角网；同时，采用测量机器人对特征区域进行抽点复测形成修正数据，将修正高程值数据导入EPS系统对三角网进行修正，最后根据设计及施工要求在EPS系统内设定土方平衡过后的DEM(数字高程模型)作为挖填分析基础。本发明降低了人工干预，提高了工作效率，且模型场景还原度高，进而使土方平衡工作数据还原趋近现场实际，对现场施工具有较高的参考和指导作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，属于道路、桥梁工程中土方施工技术领域。
背景技术
在道路、桥梁等基础设施工程施工过程中往往存在大区域的土方开挖与填方的土方平衡工作，采用原始GPS测绘存在测量点数不足、数据偏差大、测量周期长等缺陷。随着科技技术的进步，低空倾斜摄影测量应用于土方平衡计算的案例越来越多，其很好的解决了测量点数不足、测量周期长的问题，但因受其测量设备精度、测量环境等因素的影响，存在点云数据整体偏差的情况，使土方平衡数据与现场实际存在较大差异，不能很好的指导现场施工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量精度可靠、降低人工干预、工作效率高的用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，以克服现有技术中的不足。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，该方法采用低空飞行平台搭载航摄传感器用以收集土方平衡区域地面影像数据和扫描的点云数据；然后将点云数据通过三维建模软件进行模型化处理，再将模型导入EPS系统生成三角网；同时，采用测量机器人对特征区域进行抽点复测形成修正数据，将修正高程值数据导入EPS系统对三角网进行修正，最后根据设计及施工要求在EPS系统内设定土方平衡过后的DEM(数字高程模型)作为挖填分析基础。
上述方法中，所述低空飞行平台是指飞行高度可达500m、飞行范围在3000m以内、悬停精度为±0.1m，且具备RTK GNSS功能可生成三维信息点云数据的无人机。
上述方法中，所述航摄传感器是指测量频率不低于10Hz，所摄照片分辨率不低于4864×3648(4：3)，精度不低于《GB/T 7930-20081:500》地形图航空摄影测量内业规范精度要求的航摄传感器。
上述方法中，所述建模软件为Smart3D系统。
上述方法中，所述EPS系统是指EPS地理信息工作站或将GIS技术与CAD技术融合的类似系统或软件。
上述方法中，所述测量机器人是指采用徕卡TS600.5 R1000型或同等型号及以上机型快速测量。
上述方法中，所述三角网是指EPS系统中各点、线、面实体对象的每一个节点都有自己的三维坐标形成的信息方格网，常采用高程值输入进行建模。
上述方法中，所述抽点复测是指对无人机测量的数据进行地面方格网抽点复测，方格网间距不大于20m，抽点数量不小于10个/万平米，用以修正无人机测量点云数据的整体偏差。
由于采用了上述技术方案，本发明的具有以下优点：相对于传统低空倾斜测量技术，本发明具有明确设备精度、数据实地修正等特点，即明确各种设备型号和参数，降低了设备测量偏差，同时采用测量机器人对土方平衡区域各个特征区域进行方格网式抽点快速复测，收集的现场实际数据在同一平台内修正无人机的点云数据，降低低空倾斜摄影测量技术测量数据的整体偏差。另外，还可以快速完成实景三维建模，降低了人工干预，提高了工作效率，且模型场景还原度高，进而使土方平衡工作数据还原趋近现场实际，对现场施工具有较高的参考和指导作用。
附图说明
图1是本发明的工作流程示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明的实施例：请参阅图1，一种用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，包括以下步骤：
1、设备选型与调试
采用飞行高度可达500m、飞行范围在3000m以内、悬停精度±0.1m，且具备RTKGNSS功能可生成三维信息点云数据的无人机。采用测量频率不低于10Hz，所摄照片分辨率不低于4864×3648(4：3)，精度不低于《GB/T 7930-20081:500》地形图航空摄影测量内业规范精度要求的航摄传感器。采用徕卡TS600.5 R1000型或同等型号及以上测量机器人用于降低设备误差影响。
采用EPS地理信息工作站或将GIS技术与CAD技术融合的类似系统或软件。采用建模软件为Smart3D系统，解决数据平台兼容性问题。
2、低空倾斜摄影测量技术采集本区域点云数据
采用低空飞行平台搭载航摄传感器用以收集土方平衡区域地面影像数据和扫描的点云数据，将点云数据通过建模软件进行模型化处理。
3、采用EPS系统生成三角网
在将模型输入EPS系统，EPS系统中各点、线、面实体对象的每一个节点都有自己的三维坐标形成的信息方格网，采用高程值输入进行三角网建模。
4、采用测量机器人进行地形方格网抽点复测
采用徕卡TS600.5 R1000型测量机器人对区域进行布点复测，按照方格网方式布点，间距不大于20m，抽点数量不小于10个/万平米，快速收集实际地形数据。
5、EPS系统内数据修正
将测量机器人的抽点数据输入平台，对无人机低空倾斜摄影测量的点云数据进行偏差纠正。
6、设定土方平衡过后DEM
根据设计及施工要求在EPS系统内设定土方平衡过后DEM作为挖填分析基础。
7、采用Smart3D系统建立三维模型
根据修正后点云数据采用Smart3D系统建立三维模型用于挖填分析或施工部署。
8、生成本区域土方挖填分析
根据设定土方平衡过后DEM和修正后的点云数据生成土方挖填分析结果。
经实践证明，采用了上述修正方法，在大区域的土方平衡施工过程中可以快速完成数据收集整理、修正、并快速建模，降低了人工干预，提高了工作效率，进而使土方平衡工作数据还原趋近现场实际，对现场施工具有较高的参考和指导作用。
Claims (8)
1.一种用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，其特征在于：该方法采用低空飞行平台搭载航摄传感器用以收集土方平衡区域地面影像数据和扫描的点云数据；然后将点云数据通过三维建模软件进行模型化处理，再将模型导入EPS系统生成三角网；同时，采用测量机器人对特征区域进行抽点复测形成修正数据，将修正高程值数据导入EPS系统对三角网进行修正，最后根据设计及施工要求在EPS系统内设定土方平衡过后的DEM作为挖填分析基础。
2.根据权利要求1所述的用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，其特征在于：所述低空飞行平台是指飞行高度可达500m、飞行范围在3000m以内、悬停精度为±0.1m，且具备RTK GNSS功能可生成三维信息点云数据的无人机。
3.根据权利要求1所述的用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，其特征在于：所述航摄传感器是指测量频率不低于10Hz，所摄照片分辨率不低于4864×3648(4：3)，精度不低于《GB/T7930-20081:500》地形图航空摄影测量内业规范精度要求的航摄传感器。
4.根据权利要求1所述的用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，其特征在于：所述建模软件为Smart3D系统。
5.根据权利要求1所述的用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，其特征在于：所述EPS系统是指EPS地理信息工作站或将GIS技术与CAD技术融合的类似系统或软件。
6.根据权利要求1所述的用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，其特征在于：所述测量机器人是指采用徕卡TS600.5R1000型或同等型号及以上机型快速测量。
7.根据权利要求1所述的用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，其特征在于：所述三角网是指EPS系统中各点、线、面实体对象的每一个节点都有自己的三维坐标形成的信息方格网，常采用高程值输入进行建模。
8.根据权利要求1所述的用于低空倾斜摄影测量技术的土方平衡修正计算方法，其特征在于：所述抽点复测是指对无人机测量的数据进行地面方格网抽点复测，方格网间距不大于20m，抽点数量不小于10个/万平米，用以修正无人机测量点云数据的整体偏差。
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