CN114937130A - 一种地形图测绘方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种地形图测绘方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：基于待测绘区域的历史地理数据，通过预设的检查方法将历史地理数据与待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得参考地理数据；根据在模型中识别到的地形要素和地物要素、参考地理数据，确定各要素的位置信息，然后生成初始绘制地形图；当模型中存在无法被识别的地物时，采用多片前方交会算法确定地物的位置信息并进行补充绘制，生成补充绘制地形图；基于点云数据对模型中不同位置的高程数据进行提取，并在补充绘制地形图中生成高程点和等高线，获得目标地形图。本发明能够提高地形图的绘制效率，且能够确保绘制地形图所需的地理信息的准确性，从而提高地形图测绘的精度。
Description
技术领域
本发明涉及地理信息处理技术领域，尤其是涉及一种地形图测绘方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
现有的大比例地形图生产方式通常采用野外测图的方法，该方法需要依赖大量的人力在野外采集待测绘区域的地理信息，然后根据采集到的地理信息对待测绘区域的地形图进行绘制，但该方法存在人工采集效率低和耗时长的问题，且难以确保采集到的地理信息的准确性，从而难以满足地形图测绘工作的高精度要求。
发明内容
本发明提供一种地形图测绘方法、装置、设备及存储介质，以解决现有的地形图测绘方法存在人工采集效率低、耗时长且难以满足地形图测绘工作的高精度要求的问题，基于待测绘区域的实景三维模型、历史地理数据和点云数据，结合多片前方交会算法进行地形图的绘制，无需人工采集待测绘区域的地理信息，提高了地形图的绘制效率，缩短了绘制时长，且由于实景三维模型的精度较高，因此能够确保绘制地形图所需的地理信息的准确性，从而能够满足地形图测绘工作的高精度要求。
为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供一种地形图测绘方法，包括如下步骤：
基于待测绘区域的历史地理数据，通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据；
根据在所述实景三维模型中识别到的地形要素和地物要素、所述参考地理数据，确定所述地形要素和所述地物要素的位置信息，并根据所述地形要素和所述地物要素的位置信息生成所述待测绘区域的初始绘制地形图；
当所述实景三维模型中存在无法被识别的地物时，基于预先获取的所述地物在不同视角下的影像，采用多片前方交会算法确定所述地物的位置信息，并根据所述地物的位置信息在所述初始绘制地形图上进行补充绘制，生成补充绘制地形图；
基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，并根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，获得所述待测绘区域的目标地形图。
作为优选方案，所述通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括如下步骤：
以所述实景三维模型中的多个建筑物的墙角为圆心，生成多个检查圈，所述检查圈的半径为根据所述预设精度要求预先设置的值；
判断所述历史地理数据中的建筑物数据是否处于所述检查圈所包含的数据集合内；若是，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若否，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使所述建筑物数据处于所述数据集合内，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
作为优选方案，所述通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括如下步骤：
根据所述历史地理数据中的多个建筑物数据，生成每个建筑物数据所对应的建筑线框模型；
将所述建筑线框模型与所述实景三维模型中的建筑物模型进行贴合，判断所述建筑线框模型与所述建筑物模型的贴合度是否满足预设贴合度要求；若满足，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若不满足，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使每个建筑物数据所对应的建筑线框模型与所述建筑物模型的贴合度满足所述预设贴合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
作为优选方案，所述通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括如下步骤：
根据所述历史地理数据中的多个建筑物数据，生成每个建筑物数据所对应的建筑物外围垂直面；
将所述建筑物外围垂直面与所述实景三维模型中的建筑物模型进行套合，判断所述建筑物外围垂直面与所述建筑物模型的套合度是否满足预设套合度要求；若满足，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若不满足，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使每个建筑物数据所对应的建筑物外围垂直面与所述建筑物模型的套合度满足所述预设套合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
作为优选方案，所述基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，具体包括如下步骤：
对所述实景三维模型中的地物要素进行过滤，获得过滤后的实景三维模型；
基于所述点云数据，对所述过滤后的实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取。
作为优选方案，所述根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，具体包括如下步骤：
将提取的高程数据加载至所述补充绘制地形图，生成所述补充绘制地形图中不同位置的高程点；
根据提取的高程数据，采用内插法在所述补充绘制地形图中生成多个数字高程模型，并根据所述多个数字高程模型，生成所述补充绘制地形图中不同位置的等高线。
作为优选方案，所述方法还包括如下步骤：
根据预先获取的外业补测数据，将所述外业补测数据与所述目标地形图中的绘制内容进行对比，并根据对比的结果，对所述绘制内容进行修改。
本发明实施例第二方面提供一种地形图测绘装置，包括：
参考地理数据获取模块，用于基于待测绘区域的历史地理数据，通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据；
初始绘制地形图生成模块，用于根据在所述实景三维模型中识别到的地形要素和地物要素、所述参考地理数据，确定所述地形要素和所述地物要素的位置信息，并根据所述地形要素和所述地物要素的位置信息生成所述待测绘区域的初始绘制地形图；
补充绘制地形图生成模块，用于当所述实景三维模型中存在无法被识别的地物时，基于预先获取的所述地物在不同视角下的影像，采用多片前方交会算法确定所述地物的位置信息，并根据所述地物的位置信息在所述初始绘制地形图上进行补充绘制，生成补充绘制地形图；
目标地形图生成模块，用于基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，并根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，获得所述待测绘区域的目标地形图。
本发明实施例第三方面提供一种地形图测绘设备，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第一方面任一项所述的地形图测绘方法。
本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如第一方面任一项所述的地形图测绘方法。
相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于，基于待测绘区域的实景三维模型、历史地理数据和点云数据，结合多片前方交会算法进行地形图的绘制，无需人工采集待测绘区域的地理信息，提高了地形图的绘制效率，缩短了绘制时长，且由于实景三维模型的精度较高，因此能够确保绘制地形图所需的地理信息的准确性，从而能够满足地形图测绘工作的高精度要求。
附图说明
图1是本发明提供的地形图测绘方法的一种优选实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的地形图测绘方法的另一种优选实施例的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的目标地形图的示意图；
图4是本发明实施例提供的建筑物外围垂直面完全裸露在建筑物模型外的示意图；
图5是本发明实施例提供的建筑物外围垂直面部分裸露在建筑物模型外的示意图；
图6是本发明实施例提供的建筑物外围垂直面完全隐藏在建筑物模型内的示意图；
图7是本发明实施例提供的一种地形图测绘装置的结构示意图。
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。
参见图1、图2，本发明实施例第一方面提供一种地形图测绘方法，包括如下步骤S1至步骤S4：
步骤S1，基于待测绘区域的历史地理数据，通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据；
步骤S2，根据在所述实景三维模型中识别到的地形要素和地物要素、所述参考地理数据，确定所述地形要素和所述地物要素的位置信息，并根据所述地形要素和所述地物要素的位置信息生成所述待测绘区域的初始绘制地形图；
步骤S3，当所述实景三维模型中存在无法被识别的地物时，基于预先获取的所述地物在不同视角下的影像，采用多片前方交会算法确定所述地物的位置信息，并根据所述地物的位置信息在所述初始绘制地形图上进行补充绘制，生成补充绘制地形图；
步骤S4，基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，并根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，获得所述待测绘区域的目标地形图。
具体地，为了提高地形图测绘的效率，在测绘过程中可以参考待测绘区域的历史地理数据，例如基础地理数据、权属数据、城市更新摸查数据、三旧改造图斑和违法图斑核查数据等调查数据，但由于历史地理数据的来源多样，且数据的精确度和时效性并不统一，待测绘区域随着时间的推移也发生了一定的变化，因此待测绘区域的历史地理数据并不能直接使用，尤其是建筑物以及作为界址线的道路、沟渠、围墙、围栏等地物数据，因此本发明实施例通过预设的检查方法，将历史地理数据与精确度高的实景三维模型进行对比分析，以检查历史地理数据是否满足预设精度要求，满足预设精度要求的历史地理数据才能作为可供参考的参考地理数据。
进一步地，本发明实施例根据在所述实景三维模型中识别到的地形要素和地物要素、所述参考地理数据，确定所述地形要素和所述地物要素的位置信息，并根据所述地形要素和所述地物要素的位置信息生成所述待测绘区域的初始绘制地形图。需要说明的是，实景三维模型具有纹理丰富、真实、视觉效果好和坐标精度高的优点，因此基于实景三维模型进行地形图测绘的效果较好。示例性地，通过调整实景三维模型的视图角度，识别出待测绘区域中的地形要素和地物要素，然后结合参考地理数据，确定待测绘区域中各地形要素和地物要素的位置信息，并进行地形图的绘制，由于参考地理数据有可能无法涵盖待测绘区域的所有地物要素，因此对于地形图中的剩余未绘制要素，通过在实景三维模型中执行如平移、旋转、缩放和改变视角等操作，对剩余未绘制的地形要素和地物要素进行判读，然后根据判读的结果对当前地形图进行补充绘制，最终生成待测绘区域的初始绘制地形图。
进一步地，直接基于实景三维模型进行地形图测绘工作能够完成大部分地形要素和地物要素的绘制，但由于无人机在获取待测绘区域的影像时，存在飞行姿态不稳定、影像重叠度大、交会角大小不易控制等问题，同时在无人机测图的过程中，需要不断切换像对以完成测图过程，从而导致影响边缘的变形较大，因此实景三维模型中可能底层有遮挡的建筑物、面积较小而加载不全的独立地物等这些无法被识别的地物，因此仅依靠实景三维模型来绘制地形图是不够的。本发明实施例为了进一步提高地形图测图的精确度，采用多片前方交会算法确定无法被识别的地物的位置信息。
具体地，多片前方交会算法的原理如下：
(1)利用空中三角技术解算每张影像位置与姿态数据，再对每张影像进行地物点的采集，通过具有重叠区域影像的几何关系自动预测在其他影像上的位置并以该位置为中心利用基于灰度相关的特征自动匹配的方法获取其他影像上的像点位置，结合核线约束策略剔除匹配错误的点获取最终的同名点位置。
(2)随机选取两种影像上的同名点坐标计算对应的物方空间坐标作为初始参数，对每个像点坐标建立误差方程，并确定每个像点对应的权重值。
(3)通过空中三角技术处理后影像内外方位元素与影像上像点坐标计算特征点的物方坐标，随着采集特征点数据的更新变化计算对应影像的权重，剔除像点残差较大的点，迭代计算特征点物方坐标。
(4)通过增加重叠区域影像内物点的像方坐标值，增加最小二乘算法解算物方坐标的多余观测值，提高解算结果的稳定性、像点物方坐标的精度；最后将重叠区域内部所有影像的特征点添加完毕，对所有影像上采集的信息进行整体平差解算物方空间坐标的改正值，更新物方空间坐标获得最终的结果。
示例性地，以路灯为例，预先在路灯的自由视图中确定基准面，并获取该路灯在不同视角下的主副影像，在主影像中，将垂直辅助线移动至路灯的中心，以锁定主影像中的路灯位置，然后在副影像中，将垂直辅助线移动至路灯的中心，便完成了对路灯的采集工作，然后计算获得路灯的位置信息。
进一步地，本发明实施例基于预先获取的待测绘区域的点云数据，对实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取。示例性地，基于待测绘区域的点云数据，如LiDAR点云数据，能够对实景三维模型中不同位置点的高程数据进行提取，还能够对高程值区间进行设置，然后对实景三维模型中处于该高程值区间的位置范围内的高程数据进行提取，该方法适合在大面积无遮挡区域使用。
然后根据提取的高程数据，在补充绘制地形图中生成高程点和等高线，获得所述待测绘区域的目标地形图。绘制成果如图3所示。
作为其中一种可选的实施例，由于地形图的测绘工作通常会将待测绘区域分成若干个区域，然后分别对若干个区域的地形图进行绘制，生成若干个区域地形图，因此本发明实施例对满足接边精度要求的区域地形图进行接边操作，以将若干个区域地形图拼接为待测绘区域的目标地形图，如果某一个区域地形图不满足接边精度要求，则需要对该区域地形图的绘制数据进行修改、调整，直至该区域地形图满足接边精度要求，最后将拼接完成的目标地形图转换为DWG格式文件或者SHP格式入库数据，以对目标地形图进行保存。
本发明实施例提供的一种地形图测绘方法，基于待测绘区域的实景三维模型、历史地理数据和点云数据，结合多片前方交会算法进行地形图的绘制，无需人工采集待测绘区域的地理信息，提高了地形图的绘制效率，缩短了绘制时长，且由于实景三维模型的精度较高，基于实景三维模型能够准确地对建筑物的房檐、棚房、围墙、栅栏、门顶、雨罩、阳台、支柱、廊房、通廊、飘楼、通道和台阶等构筑物进行判别，因此能够确保绘制地形图所需的地理信息的准确性，从而能够满足地形图测绘工作的高精度要求。
作为优选方案，所述通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括如下步骤：
以所述实景三维模型中的多个建筑物的墙角为圆心，生成多个检查圈，所述检查圈的半径为根据所述预设精度要求预先设置的值；
判断所述历史地理数据中的建筑物数据是否处于所述检查圈所包含的数据集合内；若是，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若否，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使所述建筑物数据处于所述数据集合内，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
具体地，在外业检查建筑物的数据精度的时候，建筑物测绘一般以墙勒脚以上的外围轮廓为准来检验建筑物的数据精度。本发明实施例充分利用建筑物墙角点这一特性，以实景三维模型中的多个建筑物的墙角为圆心，生成多个检查圈，检查圈的半径为根据预设精度要求预先设置的值。然后判断历史地理数据中的建筑物数据是否处于检查圈所包含的数据集合内；若是，则将历史地理数据作为满足预设精度要求的参考地理数据；若否，则对历史地理数据中的建筑物数据进行修改，例如移动、旋转、删除或者重新绘制等修改操作，以使建筑物数据处于数据集合内，并将修改后的历史地理数据作为满足预设精度要求的参考地理数据。
作为优选方案，所述通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括如下步骤：
根据所述历史地理数据中的多个建筑物数据，生成每个建筑物数据所对应的建筑线框模型；
将所述建筑线框模型与所述实景三维模型中的建筑物模型进行贴合，判断所述建筑线框模型与所述建筑物模型的贴合度是否满足预设贴合度要求；若满足，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若不满足，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使每个建筑物数据所对应的建筑线框模型与所述建筑物模型的贴合度满足所述预设贴合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
具体地，由于很多建筑物的墙角线难以通过顶视图进行识别，因此本发明实施例采用生成建筑线框模型的方法，即在历史地理数据中的建筑物数据的墙角转折点处生成一条到地面基准线的铅垂线，然后根据该铅垂线生成每个建筑物数据所对应的建筑线框模型。然后将建筑线框模型与实景三维模型中的建筑物模型进行贴合，判断建筑线框模型与建筑物模型的贴合度是否满足贴合度要求；若满足，则将历史地理数据作为满足预设精度要求的参考地理数据；若不满足，则对历史地理数据中的建筑物数据进行修改，例如移动、旋转、删除或者重新绘制等修改操作，以使每个建筑物数据所对应的建筑线框模型与建筑物模型的贴合度满足预设贴合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足预设精度要求的参考地理数据。
可以理解的是，建筑线框模型与实景三维模型中的建筑物模型的贴合度是根据该建筑线框模型的轮廓边线与该建筑物模型的轮廓边线的距离决定的，当两者的轮廓边线之间的距离小于预先设定的距离阈值时，则认为该建筑线框模型与该建筑物模型的贴合度较好，当两者的轮廓边线之间的距离大于上述的距离阈值时，则认为该建筑线框模型与该建筑物模型的贴合度较差，即该建筑线框模型所对应的历史地理数据的精确度不足。
作为优选方案，所述通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括如下步骤：
根据所述历史地理数据中的多个建筑物数据，生成每个建筑物数据所对应的建筑物外围垂直面；
将所述建筑物外围垂直面与所述实景三维模型中的建筑物模型进行套合，判断所述建筑物外围垂直面与所述建筑物模型的套合度是否满足预设套合度要求；若满足，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若不满足，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使每个建筑物数据所对应的建筑物外围垂直面与所述建筑物模型的套合度满足所述预设套合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
具体地，本发明实施例基于历史地理数据中的多个建筑物数据，依据多个建筑物数据所包含的建筑物边线数据生成每个建筑物所对应的建筑物外围垂直面。如图4至图6所示，为了便于后续对历史地理数据的精确度的判断，每个建筑物外围垂直面可以进行颜色填充，将建筑物外围垂直面与实景三维模型中的建筑物模型进行套合，判断建筑物外围垂直面与建筑物模型的套合度是否满足预设套合度要求；若满足，则将历史地理数据作为满足预设精度要求的参考地理数据；若不满足，则对历史地理数据中的建筑物数据进行修改，例如移动、旋转、删除或者重新绘制等修改操作，以使每个建筑物数据所对应的建筑物外围垂直面与建筑物模型的套合度满足预设套合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足预设精度要求的参考地理数据。
可以理解的是，建筑物外围垂直面与建筑物模型的套合度是根据垂直面的裸露面积决定的。当建筑物外围垂直面全部裸露在建筑物模型外，说明该建筑物外围垂直面所对应的建筑物边线完全绘制在建筑物模型的外边，超出建筑物模型本身的建筑物墙体位置，因此判定该建筑物外围垂直面所对应的历史地理数据的精确度不足；当建筑物外围垂直面部分裸露在建筑物模型外，例如裸露面积大于零且小于预先设定的面积阈值，说明该建筑物外围垂直面所对应的建筑物边线与建筑物模型的套合度较好；当建筑物外围垂直面完全隐藏于建筑物模型内，说明该建筑物外围垂直面所对应的建筑物边线完全绘制在建筑物模型的墙体内，因此判定该建筑物外围垂直面所对应的历史地理数据的精确度不足。
作为优选方案，所述基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，具体包括如下步骤：
对所述实景三维模型中的地物要素进行过滤，获得过滤后的实景三维模型；
基于所述点云数据，对所述过滤后的实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取。
需要说明的是，本发明实施例主要是对实景三维模型中地形的高程数据进行提取，因此需要对实景三维模型中的地物要素进行过滤，仅保留地形要素，然后基于点云数据，对过滤后的实景三维模型中不同位置的地形高程数据进行提取。
作为优选方案，所述根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，具体包括如下步骤：
将提取的高程数据加载至所述补充绘制地形图，生成所述补充绘制地形图中不同位置的高程点；
根据提取的高程数据，采用内插法在所述补充绘制地形图中生成多个数字高程模型，并根据所述多个数字高程模型，生成所述补充绘制地形图中不同位置的等高线。
需要说明的是，本发明实施例根据提取的高程数据，采用内插法在补充绘制地形图中生成多个数字高程模型，从而能够批量生成待测绘区域内山体的等高线，进一步提高地形图的测绘效率。
作为优选方案，所述方法还包括如下步骤：
根据预先获取的外业补测数据，将所述外业补测数据与所述目标地形图中的绘制内容进行对比，并根据对比的结果，对所述绘制内容进行修改。
需要说明的是，针对无法通过实景三维模型进行识别的地物，需要通过作业员进行外业补测，获取外业补测数据，然后将外业补测数据与目标地形图中的绘制内容进行对比，若绘制内容中存在与外业补测数据有区别的地物元素和地形元素，则根据外业补测数据对绘制内容进行修改。
作为其中一种可选的实施例，本发明实施例在生成目标地形图后，针对地形要素准确性、地物要素准确性、要素综合取舍合理性、图面整饰及图廓整饰等方面对目标地形图进行检查，主要包括程序检查和人工检查两个方面：
(1)程序检查：利用数据采集软件所配备的检查功能，以及基于目标地形图生成过程中存在问题的编写脚本，对目标地形图进行检查。
(2)人工检查：将目标地形图发送至检查员，通过检查员对目标地形图进行检查。
参见图7，本发明实施例第二方面提供一种地形图测绘装置，包括：
参考地理数据获取模块601，用于基于待测绘区域的历史地理数据，通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据；
初始绘制地形图生成模块602，用于根据在所述实景三维模型中识别到的地形要素和地物要素、所述参考地理数据，确定所述地形要素和所述地物要素的位置信息，并根据所述地形要素和所述地物要素的位置信息生成所述待测绘区域的初始绘制地形图；
补充绘制地形图生成模块603，用于当所述实景三维模型中存在无法被识别的地物时，基于预先获取的所述地物在不同视角下的影像，采用多片前方交会算法确定所述地物的位置信息，并根据所述地物的位置信息在所述初始绘制地形图上进行补充绘制，生成补充绘制地形图；
目标地形图生成模块604，用于基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，并根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，获得所述待测绘区域的目标地形图。
作为优选方案，所述参考地理数据获取模块601用于通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括：
以所述实景三维模型中的多个建筑物的墙角为圆心，生成多个检查圈，所述检查圈的半径为根据所述预设精度要求预先设置的值；
判断所述历史地理数据中的建筑物数据是否处于所述检查圈所包含的数据集合内；若是，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若否，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使所述建筑物数据处于所述数据集合内，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
作为优选方案，所述参考地理数据获取模块601用于通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括：
根据所述历史地理数据中的多个建筑物数据，生成每个建筑物数据所对应的建筑线框模型；
将所述建筑线框模型与所述实景三维模型中的建筑物模型进行贴合，判断所述建筑线框模型与所述建筑物模型的贴合度是否满足预设贴合度要求；若满足，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若不满足，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使每个建筑物数据所对应的建筑线框模型与所述建筑物模型的贴合度满足所述预设贴合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
作为优选方案，所述参考地理数据获取模块601用于通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括：
根据所述历史地理数据中的多个建筑物数据，生成每个建筑物数据所对应的建筑物外围垂直面；
将所述建筑物外围垂直面与所述实景三维模型中的建筑物模型进行套合，判断所述建筑物外围垂直面与所述建筑物模型的套合度是否满足预设套合度要求；若满足，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若不满足，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使每个建筑物数据所对应的建筑物外围垂直面与所述建筑物模型的套合度满足所述预设套合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
作为优选方案，所述参考地理数据获取模块601用于通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括：
作为优选方案，所述目标地形图生成模块604用于基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，具体包括：
对所述实景三维模型中的地物要素进行过滤，获得过滤后的实景三维模型；
基于所述点云数据，对所述过滤后的实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取。
作为优选方案，所述目标地形图生成模块604用于根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，具体包括：
将提取的高程数据加载至所述补充绘制地形图，生成所述补充绘制地形图中不同位置的高程点；
根据提取的高程数据，采用内插法在所述补充绘制地形图中生成多个数字高程模型，并根据所述多个数字高程模型，生成所述补充绘制地形图中不同位置的等高线。
作为优选方案，所述装置还包括修改模块，用于：
根据预先获取的外业补测数据，将所述外业补测数据与所述目标地形图中的绘制内容进行对比，并根据对比的结果，对所述绘制内容进行修改。
需要说明的是，本发明实施例所提供的一种地形图测绘装置，能够实现上述任一实施例所述的地形图测绘方法的所有流程，装置中的各个模块的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的地形图测绘方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。
本发明实施例第三方面提供一种终端设备，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第一方面任一实施例所述的地形图测绘方法。
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如第一方面任一实施例所述的地形图测绘方法。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种地形图测绘方法，其特征在于，包括如下步骤：
基于待测绘区域的历史地理数据，通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据；
根据在所述实景三维模型中识别到的地形要素和地物要素、所述参考地理数据，确定所述地形要素和所述地物要素的位置信息，并根据所述地形要素和所述地物要素的位置信息生成所述待测绘区域的初始绘制地形图；
当所述实景三维模型中存在无法被识别的地物时，基于预先获取的所述地物在不同视角下的影像，采用多片前方交会算法确定所述地物的位置信息，并根据所述地物的位置信息在所述初始绘制地形图上进行补充绘制，生成补充绘制地形图；
基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，并根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，获得所述待测绘区域的目标地形图。
2.如权利要求1所述的地形图测绘方法，其特征在于，所述通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括如下步骤：
以所述实景三维模型中的多个建筑物的墙角为圆心，生成多个检查圈，所述检查圈的半径为根据所述预设精度要求预先设置的值；
判断所述历史地理数据中的建筑物数据是否处于所述检查圈所包含的数据集合内；若是，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若否，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使所述建筑物数据处于所述数据集合内，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
3.如权利要求1所述的地形图测绘方法，其特征在于，所述通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括如下步骤：
根据所述历史地理数据中的多个建筑物数据，生成每个建筑物数据所对应的建筑线框模型；
将所述建筑线框模型与所述实景三维模型中的建筑物模型进行贴合，判断所述建筑线框模型与所述建筑物模型的贴合度是否满足预设贴合度要求；若满足，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若不满足，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使每个建筑物数据所对应的建筑线框模型与所述建筑物模型的贴合度满足所述预设贴合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
4.如权利要求1所述的地形图测绘方法，其特征在于，所述通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据，具体包括如下步骤：
根据所述历史地理数据中的多个建筑物数据，生成每个建筑物数据所对应的建筑物外围垂直面；
将所述建筑物外围垂直面与所述实景三维模型中的建筑物模型进行套合，判断所述建筑物外围垂直面与所述建筑物模型的套合度是否满足预设套合度要求；若满足，则将所述历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据；若不满足，则对所述历史地理数据中的建筑物数据进行修改，以使每个建筑物数据所对应的建筑物外围垂直面与所述建筑物模型的套合度满足所述预设套合度要求，并将修改后的历史地理数据作为满足所述预设精度要求的所述参考地理数据。
5.如权利要求2至4任一项所述的地形图测绘方法，其特征在于，所述基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，具体包括如下步骤：
对所述实景三维模型中的地物要素进行过滤，获得过滤后的实景三维模型；
基于所述点云数据，对所述过滤后的实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取。
6.如权利要求5所述的地形图测绘方法，其特征在于，所述根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，具体包括如下步骤：
将提取的高程数据加载至所述补充绘制地形图，生成所述补充绘制地形图中不同位置的高程点；
根据提取的高程数据，采用内插法在所述补充绘制地形图中生成多个数字高程模型，并根据所述多个数字高程模型，生成所述补充绘制地形图中不同位置的等高线。
7.如权利要求6所述的地形图测绘方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
根据预先获取的外业补测数据，将所述外业补测数据与所述目标地形图中的绘制内容进行对比，并根据对比的结果，对所述绘制内容进行修改。
8.一种地形图测绘装置，其特征在于，包括：
参考地理数据获取模块，用于基于待测绘区域的历史地理数据，通过预设的检查方法，将所述历史地理数据与预设的所述待测绘区域的实景三维模型进行对比分析，获得满足预设精度要求的参考地理数据；
初始绘制地形图生成模块，用于根据在所述实景三维模型中识别到的地形要素和地物要素、所述参考地理数据，确定所述地形要素和所述地物要素的位置信息，并根据所述地形要素和所述地物要素的位置信息生成所述待测绘区域的初始绘制地形图；
补充绘制地形图生成模块，用于当所述实景三维模型中存在无法被识别的地物时，基于预先获取的所述地物在不同视角下的影像，采用多片前方交会算法确定所述地物的位置信息，并根据所述地物的位置信息在所述初始绘制地形图上进行补充绘制，生成补充绘制地形图；
目标地形图生成模块，用于基于预先获取的所述待测绘区域的点云数据，对所述实景三维模型中不同位置的高程数据进行提取，并根据提取的高程数据，在所述补充绘制地形图中生成高程点和等高线，获得所述待测绘区域的目标地形图。
9.一种地形图测绘设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的地形图测绘方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7任一项所述的地形图测绘方法。
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