CN112146634A - 一种基于市政工程的测绘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于市政工程的测绘方法，用于解决传统的测绘方法复杂，不利于市政工程测绘要求，测绘不方便，绘精度低的问题；通过运用无人机、物联网终端以及卫星平台解决了传统的测绘方法复杂的步骤以及需要大量员工测绘人员风雨无阻的辛勤测绘，同时无人机、物联网终端以及卫星平台均可以24小时不间断进行作业，减少了测绘所消耗的时间，提升测绘效率，同时也解决了测绘人员测绘过程繁琐的问题；通过将二维测绘图转化为三维测绘图，使得施工人员信息获取更加方便，解决了外行人员也可以通过三维模型直观的了解市政工程的规划；通过对物联网终端进行定位，使得测绘时可以通过物联网终端定位坐标进行辅助定位，解决了测绘精度差的问题。

Description

一种基于市政工程的测绘方法

技术领域

本发明属于土木工程领域；涉及市政测绘技术；具体是一种基于市政工程的测绘方法。

背景技术

测绘就是测量和绘图。以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球导航卫星定位系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心，将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供工程建设的规划设计和行政管理之用；测绘，是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性；测绘学研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形状和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地理分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术学科。又称测量学。它包括测量和制图两项主要内容。测绘学在经济建设和国防建设中有广泛的应用。在城乡建设规划、国土资源利用、环境保护等工作中，必须进行土地测量和测绘各种地图，供规划和管理使用。在地质勘探、矿产开发、水利、交通等建设中，必须进行控制测量、矿山测量、路线测量和绘制地形图，供地质普查和各种建筑物设计施工用。在军事上需要军用地图，供行军、作战用，还要有精确的地心坐标和地球重力场数据，以确保远程武器精确命中目标；但传统的测绘方法复杂，尤其不利于市政工程测绘要求，测绘不方便；传统市政测绘精度低；为此，我们推出了一种基于市政工程的测绘方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于市政工程的测绘方法，用于解决传统的测绘方法复杂，不利于市政工程测绘要求，测绘不方便，绘精度低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于市政工程的测绘方法，测绘方法如下：

步骤一：地下管线生成模块读取市政工程区域地下管线信息，所述地下管线信息包括地下管线平面位置、高程、埋深、走向、结构、材料、规格、埋设年代的数据信息，并在地面设置管线特征引导点，通过无人机对地下管线测量、明显管线特征点的实地调查拍摄；通过市政物联网终端对隐蔽管线引导点进行核查定位，收集无人机数据与市政物联网终端数据，生成地下管线平面图与断面图，得到地下管线二维测绘图；

步骤二：地面建筑生产模块接收仪器定位平台的定位数据、物联网平台的定位数据、无人机平台的测绘数据以及卫星平台的测绘数据，生成地面建筑物分布二维测绘图；

步骤三：测绘模型模块将地面建筑物分布二维测绘图特征点标记为地面建筑基点；测绘模型模块将地下管线二维测绘图特征点标记为地下管线基点；

测绘模型模块将地面建筑基点与地下管线基点通过二维坐标点进行重合，生成市政工程区域测绘二维图；

测绘模型模块读取无人机平台内测绘无人机测绘建筑物分布方位信息、测绘距离信息以及测绘高程信息，并将测绘建筑物分布方位信息测绘距离信息以及测绘高程信息与市政工程区域测绘二维图进行重合，生成市政工程区域测绘三维图。

进一步地，所述仪器定位平台包括测绘仪器，所述测绘仪器测量后将数据输入到仪器定位平台；

所述物联网平台用于将目标区域内市政物联网终端进行跟踪定位；

所述无人机平台用于将无人机航拍信息进行存储转换；

所述卫星平台用于连接市政工程区域上空遥感测绘卫星；

所述地面建筑生成模块用于整合数据信息，生成市政工程区域三维地面建筑图像；

所述地下管线生成模块用于整合数据信息，生成市政工程区域三维地下管路图像；

所述测绘模型模块用于将三维地面建筑图像和三维地下管路图像结合生成市政工程区域测绘三维模型；

服务器用于接收仪器定位平台、物联网平台、无人机平台、卫星平台、测绘模型模块、地面建筑生产模块以及地下管线生成模块生成的数据和使仪器定位平台、物联网平台、无人机平台、卫星平台、测绘模型模块、地面建筑生产模块以及地下管线生成模块之间建立数据连接。

进一步地，所述定位平台的定位数据具体为；

测绘仪器测量后将测量数据输入到仪器定位平台，所述定位平台将测量数据标记为CLi，i＝1，2，3，……n，n最大为市政工程区域全部基准点。

进一步地，所述物联网平台的定位数据具体步骤为：

A1：将位于市政工程区域内市政施工项目部最近的市政物联网终端标记为原点；

A2：基于原点将市政工程区域内市政物联网终端进行二维坐标标记WLg，g＝1，2，3，……n，n最大为市政工程区域全部可用于数据交换的物联网设备。

进一步地，所述无人机平台的测绘数据，具体步骤为：

B1：读取市政物联网终端二维坐标标记WLg，并将测绘无人机标记为CHm，m＝1，2，3，……n，n最大为市政工程区域全部可用于数据交换的物联网设备；

B2：测绘无人机测绘市政物联网终端二维坐标标记WLg；具体方法如下：

B21：测绘无人机飞往市政物联网终端二维坐标标记WLg；

B22：相邻三个市政物联网终端二维坐标之间的测绘无人机为一组；

B23：一组测绘无人机共同测绘相邻三个市政物联网终端二维坐标构成的封闭区域；

B24：将相连封闭区域进行组合拼接，得到无人机测绘地图WRj；

所述无人机测绘地图WRj包括已有建筑物分布方位信息、距离信息以及高程信息。

进一步地，所述卫星平台的测绘数据具体为：与市政工程区域上空遥感测绘卫星进行连接；获取遥感测绘卫星实时测绘地图DTc；

所述获取地下管线信息具体为：服务器访问公共土地资源管理局，服务器与公共土地资源管理局进行数据交换；获取市政工程区域内各种地下管线的平面位置信息、高程信息、埋深信息、走向信息、结构信息、材料信息、规格信息以及埋设年代信息。

进一步地，所述服务器将获取到的市政工程区域内各种地下管线的平面位置信息、高程信息、埋深信息、走向信息、结构信息、材料信息、规格信息以及埋设年代信息发送至地下管线生成模块内，地下管线生成模块将信息整理合并为地下管线数据DXS。

进一步地，所述服务器将获取到的实时测绘地图DTc、无人机测绘地图WRj以及市政物联网终端二维坐标WLg以及测量数据CLi发送至地面建筑生成模块，所述地面建筑生成模块将信息整理合并为地面建筑数据DMJ。

进一步地，所述市政工程区域测绘三维模型具体为：

G1：获取地面建筑数据DMJ全部位置坐标O1与地面建筑数据DMJ全部建筑坐标信息O2；

G2：获取地下管线数据DXS全部位置坐标O3；

G3：位置坐标O1与位置坐标O3相同坐标进行重合得到地表模型O4；

G4：地表模型O4与坐标信息O2相同坐标进行重合得到市政工程区域测绘三维模型。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

通过运用无人机、物联网终端以及卫星平台解决了传统的测绘方法复杂的步骤以及需要大量员工测绘人员风雨无阻的辛勤测绘，同时无人机、物联网终端以及卫星平台均可以24小时不间断进行作业，减少了测绘所消耗的时间，提升测绘效率，同时也解决了测绘人员测绘过程繁琐的问题；

通过将二维测绘图转化为三维测绘图，使得施工人员信息获取更加方便，解决了即使是外行人员也可以通过三维模型直观的了解市政工程的规划与设计；

通过对物联网终端进行定位，使得测绘时可以通过物联网终端定位坐标进行辅助定位，解决了测绘精度差的问题。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本方法系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，测绘方法步骤包括获取仪器定位平台定位数据；获取物联网平台定位数据；获取无人机平台测绘数据；获取卫星平台测绘数据。

仪器定位平台包括测绘仪器，测绘仪器测量后将数据输入到仪器定位平台；

物联网平台用于将目标区域内市政物联网终端进行跟踪定位；

无人机平台用于将无人机航拍信息进行存储转换；

卫星平台用于连接市政工程区域上空遥感测绘卫星；

地面建筑生成模块用于整合数据信息，生成市政工程区域三维地面建筑图像；

地下管线生成模块用于整合数据信息，生成市政工程区域三维地下管路图像；

测绘模型模块用于将三维地面建筑图像和三维地下管路图像结合生成市政工程区域测绘三维模型；

服务器用于接收仪器定位平台、物联网平台、无人机平台、卫星平台、测绘模型模块、地面建筑生产模块以及地下管线生成模块生成的数据和使仪器定位平台、物联网平台、无人机平台、卫星平台、测绘模型模块、地面建筑生产模块以及地下管线生成模块之间建立数据连接。

获取仪器定位平台定位数据具体为；

测绘仪器测量后将测量数据输入到仪器定位平台，定位平台将测量数据标记为CLi，i＝1，2，3，……n，n最大为市政工程区域全部基准点；

获取物联网平台定位数据，具体步骤为：

A1：将位于市政工程区域内市政施工项目部最近的市政物联网终端标记为原点；

A2：基于原点将市政工程区域内市政物联网终端进行二维坐标标记WLg，g＝1，2，3，……n，n最大为市政工程区域全部可用于数据交换的物联网设备。

获取无人机平台测绘数据，具体步骤为：

B1：读取市政物联网终端二维坐标标记WLg，并将测绘无人机标记为CHm，m＝1，2，3，……n，n最大为市政工程区域全部可用于数据交换的物联网设备；

B2：测绘无人机测绘市政物联网终端二维坐标标记WLg；具体方法如下：

B21：测绘无人机飞往市政物联网终端二维坐标标记WLg；

B22：相邻三个市政物联网终端二维坐标之间的测绘无人机为一组；

B23：一组测绘无人机共同测绘相邻三个市政物联网终端二维坐标构成的封闭区域；

B24：将相连封闭区域进行组合拼接，得到无人机测绘地图WRj；

无人机测绘地图WRj包括已有建筑物分布方位信息、距离信息以及高程信息。

获取卫星平台测绘数据具体为；与市政工程区域上空遥感测绘卫星进行连接；获取遥感测绘卫星实时测绘地图DTc；

获取地下管线信息具体为：服务器访问公共土地资源管理局，服务器与公共土地资源管理局进行数据交换；获取市政工程区域内各种地下管线的平面位置信息、高程信息、埋深信息、走向信息、结构信息、材料信息、规格信息以及埋设年代信息。

服务器将获取到的市政工程区域内各种地下管线的平面位置信息、高程信息、埋深信息、走向信息、结构信息、材料信息、规格信息以及埋设年代信息发送至地下管线生成模块内，地下管线生成模块将信息整理合并为地下管线数据DXS。

服务器将获取到的实时测绘地图DTc、无人机测绘地图WRj以及市政物联网终端二维坐标WLg以及测量数据CLi发送至地面建筑生成模块，地面建筑生成模块将信息整理合并为地面建筑数据DMJ。

市政工程区域测绘三维模型具体为：

G1：获取地面建筑数据DMJ全部位置坐标O1与地面建筑数据DMJ全部建筑坐标信息O2；

G2：获取地下管线数据DXS全部位置坐标O3

G3：位置坐标O1与位置坐标O3相同坐标进行重合得到地表模型O4；

G4：地表模型O4与坐标信息O2相同坐标进行重合得到市政工程区域测绘三维模型。

本发明在具体进行实施时：地下管线生成模块读取市政工程区域地下管线的平面位置、高程、埋深、走向、结构、材料、规格、埋设年代的数据信息，并在地面设置管线特征引导点，通过无人机对地下管线测量、明显管线特征点的实地调查拍摄；通过市政物联网终端对隐蔽管线引导点进行核查定位，收集无人机数据与市政物联网终端数据，生成地下管线平面图与断面图，得到地下管线二维测绘图；

地面建筑生产模块获取仪器定位平台定位数据、物联网平台定位数据、无人机平台测绘数据以及卫星平台测绘数据，生成地面建筑物分布二维测绘图；

测绘模型模块将地面建筑物分布二维测绘图特征点标记为地面建筑基点；测绘模型模块将地下管线二维测绘图特征点标记为地下管线基点；

测绘模型模块将地面建筑基点与地下管线基点通过二维坐标点进行重合，生成市政工程区域测绘二维图；

测绘模型模块读取无人机平台内测绘无人机测绘建筑物分布方位信息、测绘距离信息以及测绘高程信息，并将测绘建筑物分布方位信息测绘距离信息以及测绘高程信息与市政工程区域测绘二维图进行重合，生成市政工程区域测绘三维图。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，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连接，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；以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种基于市政工程的测绘方法，其特征在于，测绘方法如下：

步骤一：地下管线生成模块读取市政工程区域地下管线信息，所述地下管线信息包括地下管线平面位置、高程、埋深、走向、结构、材料、规格、埋设年代的数据信息，并在地面设置管线特征引导点，通过无人机对地下管线测量、明显管线特征点的实地调查拍摄；通过市政物联网终端对隐蔽管线引导点进行核查定位，收集无人机数据与市政物联网终端数据，生成地下管线平面图与断面图，得到地下管线二维测绘图；

步骤二：地面建筑生产模块接收仪器定位平台的定位数据、物联网平台的定位数据、无人机平台的测绘数据以及卫星平台的测绘数据，生成地面建筑物分布二维测绘图；

步骤三：测绘模型模块将地面建筑物分布二维测绘图特征点标记为地面建筑基点；测绘模型模块将地下管线二维测绘图特征点标记为地下管线基点；

测绘模型模块将地面建筑基点与地下管线基点通过二维坐标点进行重合，生成市政工程区域测绘二维图；

测绘模型模块读取无人机平台内测绘无人机测绘建筑物分布方位信息、测绘距离信息以及测绘高程信息，并将测绘建筑物分布方位信息测绘距离信息以及测绘高程信息与市政工程区域测绘二维图进行重合，生成市政工程区域测绘三维图。

2.根据权利要求1所述的一种基于市政工程的测绘方法，其特征在于，所述仪器定位平台包括测绘仪器，所述测绘仪器测量后将数据输入到仪器定位平台；

所述物联网平台用于将目标区域内市政物联网终端进行跟踪定位；

所述无人机平台用于将无人机航拍信息进行存储转换；

所述卫星平台用于连接市政工程区域上空遥感测绘卫星；

所述地面建筑生成模块用于整合数据信息，生成市政工程区域三维地面建筑图像；

所述地下管线生成模块用于整合数据信息，生成市政工程区域三维地下管路图像；

所述测绘模型模块用于将三维地面建筑图像和三维地下管路图像结合生成市政工程区域测绘三维模型；

服务器用于接收仪器定位平台、物联网平台、无人机平台、卫星平台、测绘模型模块、地面建筑生产模块以及地下管线生成模块生成的数据和使仪器定位平台、物联网平台、无人机平台、卫星平台、测绘模型模块、地面建筑生产模块以及地下管线生成模块之间建立数据连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于市政工程的测绘方法，其特征在于，所述定位平台的定位数据具体为；

测绘仪器测量后将测量数据输入到仪器定位平台，所述定位平台将测量数据标记为CLi，i＝1，2，3，……n，n最大为市政工程区域全部基准点。

4.根据权利要求2所述的一种基于市政工程的测绘方法，其特征在于，所述物联网平台的定位数据具体步骤为：

A1：将位于市政工程区域内市政施工项目部最近的市政物联网终端标记为原点；

A2：基于原点将市政工程区域内市政物联网终端进行二维坐标标记WLg，g＝1，2，3，……n，n最大为市政工程区域全部可用于数据交换的物联网设备。

5.根据权利要求2所述的一种基于市政工程的测绘方法，其特征在于，所述无人机平台的测绘数据，具体步骤为：

B1：读取市政物联网终端二维坐标标记WLg，并将测绘无人机标记为CHm，m＝1，2，3，……n，n最大为市政工程区域全部可用于数据交换的物联网设备；

B2：测绘无人机测绘市政物联网终端二维坐标标记WLg；具体方法如下：

B21：测绘无人机飞往市政物联网终端二维坐标标记WLg；

B22：相邻三个市政物联网终端二维坐标之间的测绘无人机为一组；

B23：一组测绘无人机共同测绘相邻三个市政物联网终端二维坐标构成的封闭区域；

B24：将相连封闭区域进行组合拼接，得到无人机测绘地图WRj；

所述无人机测绘地图WRj包括已有建筑物分布方位信息、距离信息以及高程信息。

6.根据权利要求2所述的一种基于市政工程的测绘方法，其特征在于，所述卫星平台的测绘数据具体为：与市政工程区域上空遥感测绘卫星进行连接；获取遥感测绘卫星实时测绘地图DTc；

所述获取地下管线信息具体为：服务器访问公共土地资源管理局，服务器与公共土地资源管理局进行数据交换；获取市政工程区域内各种地下管线的平面位置信息、高程信息、埋深信息、走向信息、结构信息、材料信息、规格信息以及埋设年代信息。

7.根据权利要求2所述的一种基于市政工程的测绘方法，其特征在于，所述服务器将获取到的市政工程区域内各种地下管线的平面位置信息、高程信息、埋深信息、走向信息、结构信息、材料信息、规格信息以及埋设年代信息发送至地下管线生成模块内，地下管线生成模块将信息整理合并为地下管线数据DXS。

8.根据权利要求2所述的一种基于市政工程的测绘方法，其特征在于，所述服务器将获取到的实时测绘地图DTc、无人机测绘地图WRj以及市政物联网终端二维坐标WLg以及测量数据CLi发送至地面建筑生成模块，所述地面建筑生成模块将信息整理合并为地面建筑数据DMJ。

9.根据权利要求2所述的一种基于市政工程的测绘方法，其特征在于，所述市政工程区域测绘三维模型具体为：

G1：获取地面建筑数据DMJ全部位置坐标O1与地面建筑数据DMJ全部建筑坐标信息O2；

G2：获取地下管线数据DXS全部位置坐标O3；

G3：位置坐标O1与位置坐标O3相同坐标进行重合得到地表模型O4；

G4：地表模型O4与坐标信息O2相同坐标进行重合得到市政工程区域测绘三维模型。

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