CN115034696A - 一种地质测绘协同作业方法和系统 - Google Patents

一种地质测绘协同作业方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115034696A
CN115034696A CN202210966593.1A CN202210966593A CN115034696A CN 115034696 A CN115034696 A CN 115034696A CN 202210966593 A CN202210966593 A CN 202210966593A CN 115034696 A CN115034696 A CN 115034696A
Authority
CN
China
Prior art keywords
area
mapping
unmanned aerial
region
aerial vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210966593.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115034696B (zh
Inventor
井若凡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Maiping Surveying And Mapping Technology Development Co ltd
Original Assignee
Beijing Maiping Surveying And Mapping Technology Development Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Maiping Surveying And Mapping Technology Development Co ltd filed Critical Beijing Maiping Surveying And Mapping Technology Development Co ltd
Priority to CN202210966593.1A priority Critical patent/CN115034696B/zh
Publication of CN115034696A publication Critical patent/CN115034696A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115034696B publication Critical patent/CN115034696B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06313—Resource planning in a project environment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V9/00—Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • G05D1/104—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft involving a plurality of aircrafts, e.g. formation flying
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/10—Office automation; Time management
    • G06Q10/101—Collaborative creation, e.g. joint development of products or services
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及测绘技术领域，提出一种地质测绘协同作业方法和系统，包括获取待测绘区域的地质区域图，对待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域；根据待测绘子区域的数量、待测绘子区域的区域范围大小以及待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；根据无人机数量及其测绘的区域范围和位置设置无人机测绘飞行路径，按照无人机测绘飞行路径控制无人机对待测绘区域进行测绘，实时获取无人机回传的第一类测绘数据。通过无人机测绘数据采集方式能够有效提高测绘作业效率，利用无人机结合无人机路径和测绘区域位置及范围的设置采集待测绘区域的测绘数据能够完全避免漏测、错测和重测的问题，提高测绘准确性和效率。

Description

一种地质测绘协同作业方法和系统
技术领域
本发明涉及测绘技术领域，具体涉及一种地质测绘协同作业方法和系统。
背景技术
地质测绘是为进行地质调查和矿产勘查及其成果图件的编制所涉及的全部测绘工作的总称。主要包括地质点测量、地质剖面测量、物化探测量、矿区控制测量、矿区地形测量、勘探网布测、勘探工程定位测量、坑探工程测量、井探工程测量、贯通测量、露天矿测量、地表移动观测以及有关图件的绘制、印制和地质矿产信息系统的建立。
传统地质测绘工作中常采用单人测绘方式对每个项目成员单独完成被分配给自己的区域测绘任务，当所有成员都完成测绘时，业内工作人员将所有的测量数据合并到一起，最后成图，得到最终结果。这种测绘方式由于是人工进行测绘常导致测绘效率低下并且测绘准确性较低，误差性较大。中国专利申请 CN201810183260.5 和CN201610009490.0中公开的技术方案虽然能够提高测绘准确性，但是，由于其仍然采用人工测绘方式进行测绘，仍然存在漏测、重测和错测的情况发生，导致人力损耗大，且测绘准确性和效率低的问题发生。
发明内容
本发明提供了一种地质测绘协同作业方法和系统，用以解决现有技术中的地质测绘方法存在漏测、重测和错测的情况，导致人力损耗大，且测绘准确性和效率低的问题，所采取的技术方案如下：
一种地质测绘协同作业方法，具体包括：
获取待测绘区域的地质区域图，根据地质区域图对待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域；
根据多个待测绘子区域的数量、各待测绘子区域的区域范围大小以及各待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
根据无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置设置无人机测绘飞行路径，并按照无人机测绘飞行路径控制无人机对待测绘区域进行测绘，实时获取无人机回传的第一类测绘数据；
对无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，并获取无人机回传的第二类测绘数据；
对各无人机回传的第一类测绘数据和第二类测绘数据进行融合形成待测绘区域对应的整体测绘数据。
进一步的，获取待测绘区域的地质区域图，根据地质区域图对待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域，包括：
获取待测绘区域的地质区域图，并利用网格线对地质区域图进行分割，获得地质区域图对应的区域网格图；
扫描区域网格图中的所有网格，判断网格是否被待测地质区域全部覆盖；
分别提取被待测地质区域全部覆盖的网格和未被待测地质区域全部覆盖的网格，并绘制出待测地质区域全部覆盖的网格与未被待测地质区域全部覆盖的网格之间的网格分界线，获得完整网格测绘区域A和非完整网格测绘区域B；
根据完整网格测绘区域A的网格边界形状，按照分割数量最小化且某一矩形子区域面积最大化原则，将完整网格测绘区域A分割为n个矩形子区域Ai，i=1，2，3，……，n；其中，n为矩形子区域的总个数；并且，多个待测绘子区域即包括非完整网格测绘区域B和多个矩形子区域Ai。
进一步的，根据多个待测绘子区域的数量、各待测绘子区域的区域范围大小以及各待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置，包括：
提取多个待测绘子区域中的n个矩形子区域Ai中区域面积最大的矩形子区域，将区域面积最大的矩形子区域作为对标子区域；判断对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件；
将除对标子区域以外的其他矩形子区域的面积依次与对标子区域的面积进行比较，将区域面积满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第一类矩形子区域；将区域面积不满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第二类矩形子区域；
根据对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
其中，预设的第一比例约束条件如下：
kS≤S1；
其中，S1表示对标子区域的区域面积；S表示待测绘区域的整体面积；k表示界定系数，并且，k的取值范围为0.52-0.58；
预设的第二比例约束条件如下：
Si≤（0.69-k）×S1；
其中，Si表示其他矩形子区域的区域面积。
进一步的，根据对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置，包括：
当对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系满足预设的第一比例约束条件时，无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置通过如下过程获取：
针对单个对标子区域单独设置一架无人机进行独立测绘；并判断非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件，
如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件，则将第一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B一并设置一架无人机进行整体测绘；将第二类矩形子区域整体单独设置一架无人机进行独立测绘，
如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足预设的第三比例约束条件，则将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域整体设置一架无人机进行整体测绘；非完整网格测绘区域B单独设置一架无人机进行整体测绘；
当对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系不满足预设的第一比例约束条件时，无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置通过如下过程获取：
判断非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件，
如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件，则将对标子区域和非完整网格测绘区域B设置一架无人机进行整体测绘；将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域设置一架无人机进行整体测绘，
如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足预设的第三比例约束条件，则将对标子区域与第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为小的一类矩形子区域整体设置一架无人机进行测绘，并将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为大的一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B整体设置一架无人机进行测绘；
其中，预设的第三比例约束条件如下：
Sb≤0.31k×S；
其中，Sb表示非完整网格测绘区域B的区域面积。
进一步的，对无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，包括：
实时监控每个无人机的测绘飞行位置，并将无人机的测绘飞行位置实时融合标记至待测绘区域对应的区域网格图上；
当每个无人机飞行至隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线位置时，按照预设的重叠区域范围，两个不同无人机均对重叠区域范围内的对应地质区域进行测绘，并将重叠区域范围内的测绘数据进行回传；其中，重叠区域范围为边界线单位线段l对应外沿的单位重叠区域之和，边界线单位线段的长度为一个网格边长长度，并且，单位重叠区域通过如下公式获取：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示单位重叠区域对应的面积范围；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示地质区域图对应的区域网格图中每个网格对应的面积值；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示无人机对应的飞行测绘区域范围内所包含的隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线所涵盖的网格个数；
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表示无人机对应的飞行测绘区域范围内所包含网格总数量；
其中，无人机进行独立测绘和整体测绘过程中获取的非重叠区域的测绘数据即为第一类测绘数据；无人机针对所述重叠区域范围获取的测绘数据即为第二类测绘数据。
一种地质测绘协同作业系统，包括：
区域获取模块，用于获取待测绘区域的地质区域图，根据地质区域图对待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域；
无人机设置模块，用于根据多个待测绘子区域的数量、各待测绘子区域的区域范围大小以及各待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
测绘数据获取模块一，用于根据无人机数量及其测绘的区域范围和位置设置无人机测绘飞行路径，并按照无人机测绘飞行路径控制无人机对待测绘区域进行测绘，实时获取无人机回传的第一类测绘数据；
测绘数据获取模块二，用于对无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，并获取无人机回传的第二类测绘数据；
测绘数据融合模块，用于对各无人机回传的第一类测绘数据和第二类测绘数据进行融合形成待测绘区域对应的整体测绘数据。
进一步的，所述区域获取模块包括：
区域网格图获取模块，用于获取待测绘区域的地质区域图，并利用网格线对地质区域图进行分割，获得地质区域图对应的区域网格图；
扫描判断模块，用于扫描区域网格图中的所有网格，判断网格是否被待测地质区域全部覆盖；
网格提取模块，用于分别提取被待测地质区域全部覆盖的网格和未被待测地质区域全部覆盖的网格，并绘制出待测地质区域全部覆盖的网格与未被待测地质区域全部覆盖的网格之间的网格分界线，获得完整网格测绘区域A和非完整网格测绘区域B；
矩形分割模块，用于根据完整网格测绘区域A的网格边界形状，按照分割数量最小化且某一矩形子区域面积最大化原则，将完整网格测绘区域A分割为n个矩形子区域Ai，i=1，2，3，……，n；其中，n为矩形子区域的总个数；并且，多个待测绘子区域即包括非完整网格测绘区域B和多个矩形子区域Ai。
进一步的，无人机设置模块包括：
区域提取模块，用于提取多个待测绘子区域中的n个矩形子区域Ai中区域面积最大的矩形子区域，将区域面积最大的矩形子区域作为对标子区域；判断对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件；
区域比较模块，用于将除对标子区域以外的其他矩形子区域的面积依次与对标子区域的面积进行比较，将区域面积满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第一类矩形子区域；将区域面积不满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第二类矩形子区域；
区域位置确定模块，用于根据对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
其中，预设的第一比例约束条件如下：
kS≤S1；
其中，S1表示对标子区域的区域面积；S表示待测绘区域的整体面积；k表示界定系数，并且，k的取值范围为0.52-0.58；
预设的第二比例约束条件如下：
Si≤（0.69-k）×S1；
其中，Si表示其他矩形子区域的区域面积。
进一步的，区域位置确定模块包括：
面积判断模块一，用于针对单个对标子区域单独设置一架无人机进行独立测绘；并判断非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件；
无人机个数及区域设定模块一，用于如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件，则将第一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B一并设置一架无人机进行整体测绘；将第二类矩形子区域整体单独设置一架无人机进行独立测绘；
无人机个数及区域设定模块二，用于如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足预设的第三比例约束条件，则将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域整体设置一架无人机进行整体测绘；非完整网格测绘区域B单独设置一架无人机进行整体测绘；
面积判断模块二，用于判断非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件；
无人机个数及区域设定模块三，用于如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件，则将对标子区域和非完整网格测绘区域B设置一架无人机进行整体测绘；将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域设置一架无人机进行整体测绘；
无人机个数及区域设定模块四，用于如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足预设的第三比例约束条件，则将对标子区域与第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为小的一类矩形子区域整体设置一架无人机进行测绘，并将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为大的一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B整体设置一架无人机进行测绘。
其中，预设的第三比例约束条件如下：
Sb≤0.31k×S；
其中，Sb表示非完整网格测绘区域B的区域面积。
进一步的，测绘数据获取模块二包括：
实时监控模块，用于实时监控每个无人机的测绘飞行位置，并将无人机的测绘飞行位置实时融合标记至待测绘区域对应的区域网格图上；
重叠区域测绘模块，用于当每个无人机飞行至隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线位置时，按照预设的重叠区域范围，两个不同无人机均对重叠区域范围内的对应地质区域进行测绘，并将重叠区域范围内的测绘数据进行回传；其中，重叠区域范围为边界线单位线段l对应外沿的单位重叠区域之和，边界线单位线段的长度为一个网格边长长度；
其中，无人机针对重叠区域范围获取的测绘数据即为第二类测绘数据。
本发明具有以下的有益效果：
本发明提出的一种地质测绘协同作业方法和系统通过采用多个无人机协同作业方式能够完全代替人工测绘完成测绘工作，同时，通过无人机测绘数据采集方式能够有效提高测绘作业效率，并且，利用无人机结合无人机路径和测绘区域位置及范围的设置来采集待测绘区域的测绘数据能够完全避免漏测、错测和重测的问题发生，进而有效提高测绘准确性和效率，并有效降低人力消耗程度。
另一方面，通过对地质区域图的分块划分方式能够根据带测绘区域的实际区域情况进行区域分块划分，有效提高区域分块划分与待测绘区域实际情况和范围大小的匹配性以及分块划分的合理性。同时，通过分块区域划分的结果按照本发明提出的方式进行无人机个数和区域的分配，能够使无人机分配及测绘区域位置与待测绘区域的实际情况具有高度匹配性，进而提高无人机个数和测绘区域范围的设置合理性，使无人机的个数和测绘区域范围设置能够保证完成测绘任务的同时降低无人机使用个数，有效降低资源消耗性，并提高测绘数据采集效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的地质测绘协同作业方法的流程图之一；
图2为本发明的地质测绘协同作业方法的流程图之二；
图3为本发明的地质测绘协同作业方法的流程图之三；
图4为本发明的地质测绘协同作业系统的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出了一种地质测绘协同作业方法，如图1所示，该地质测绘协同作业方法包括：
S1、获取待测绘区域的地质区域图，根据地质区域图对待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域；
S2、根据多个待测绘子区域的数量、各待测绘子区域的区域范围大小以及各待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
S3、根据无人机数量及其测绘的区域范围和位置设置无人机测绘飞行路径，并按照无人机测绘飞行路径控制无人机对所述待测绘区域进行测绘，实时获取无人机回传的第一类测绘数据；
S4、对无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，并获取无人机回传的第二类测绘数据；
S5、对各无人机回传的第一类测绘数据和第二类测绘数据进行融合形成待测绘区域对应的整体测绘数据。
上述技术方案的工作原理及效果为：本实施例提出的一种地质测绘协同作业方法通过采用多个无人机协同作业方式能够完全代替人工测绘完成测绘工作，同时，通过无人机测绘数据采集方式能够有效提高测绘作业效率，并且，利用无人机结合无人机路径和测绘区域位置及范围的设置来采集待测绘区域的测绘数据能够完全避免漏测、错测和重测的问题发生，进而有效提高测绘准确性和效率，并有效降低人力消耗程度。
另一方面，通过对地质区域图的分块划分方式能够根据带测绘区域的实际区域情况进行区域分块划分，有效提高区域分块划分与待测绘区域实际情况和范围大小的匹配性以及分块划分的合理性。同时，通过分块区域划分的结果按照本发明提出的方式进行无人机个数和区域的分配，能够使无人机分配及测绘区域位置与待测绘区域的实际情况具有高度匹配性，进而提高无人机个数和测绘区域范围的设置合理性，使无人机的个数和测绘区域范围设置能够保证完成测绘任务的同时降低无人机使用个数，有效降低资源消耗性，并提高测绘数据采集效率。
本发明的一个实施例，如图2所示，获取待测绘区域的地质区域图，根据地质区域图对待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域，包括：
S101、获取待测绘区域的地质区域图，并利用网格线对地质区域图进行分割，获得地质区域图对应的区域网格图；
S102、扫描区域网格图中的所有网格，判断网格是否被待测地质区域全部覆盖；
S103、分别提取被待测地质区域全部覆盖的网格和未被待测地质区域全部覆盖的网格，并绘制出待测地质区域全部覆盖的网格与未被待测地质区域全部覆盖的网格之间的网格分界线，获得完整网格测绘区域A和非完整网格测绘区域B；
S104、根据完整网格测绘区域A的网格边界形状，按照分割数量最小化且某一矩形子区域面积最大化原则，将完整网格测绘区域A分割为n个矩形子区域Ai，i=1，2，3，……，n；其中，n为矩形子区域的总个数；并且，多个待测绘子区域即包括非完整网格测绘区域B和多个矩形子区域Ai。
上述技术方案的工作原理及效果为：由于待测绘子区域的不规则性和复杂性，常导致现有的一些区域划分无法与测绘子区域的不规则性和复杂性进行兼容，导致区域划分不合理，进而导致区域划分过程中出现每个子区域范围形状不规则，网格重复划分或漏划分的问题发生，导致后续测绘过程出现漏测和重测的问题发生。因此，通过上述方式的方法获取的多个待测绘子区域能够根据待带测绘区域的实际情况进行区域分割；能够有效提高区域分割的合理性及其与待测绘子区域的匹配性。同时，最大化的保证完整网格划分过程中每个完整网格测绘区域的边界平整度，有效降低每个完整网格测绘区域对应形成的多个待测绘子区域形状为标准几何图形，进而有效提高后续无人机测绘数据采集效率和测绘采集的准确性。另一方面，上述方法能够应用于任何不规则性和复杂性较大的待测绘区域，有效提高区域分割方式的兼容性。
本发明的一个实施例，如图3所示，根据多个待测绘子区域的数量、各待测绘子区域的区域范围大小以及各待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置，包括：
S201、提取多个待测绘子区域中的n个矩形子区域Ai中区域面积最大的矩形子区域，将区域面积最大的矩形子区域作为对标子区域；判断对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件；
S202、将除对标子区域以外的其他矩形子区域的面积依次与对标子区域的面积进行比较，将区域面积满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第一类矩形子区域；将区域面积不满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第二类矩形子区域；
S203、根据对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
其中，预设的第一比例约束条件如下：
kS≤S1；
其中，S1表示对标子区域的区域面积；S表示待测绘区域的整体面积；k表示界定系数，并且，k的取值范围为0.52-0.58；
预设的第二比例约束条件如下：
Si≤（0.69-k）×S1；
其中，Si表示其他矩形子区域的区域面积。
上述技术方案的工作原理及效果为：通过对地质区域图的分块划分方式能够根据带测绘区域的实际区域情况进行区域分块划分，有效提高区域分块划分与待测绘区域实际情况和范围大小的匹配性以及分块划分的合理性。同时，通过分块区域划分的结果按照本发明提出的方式进行无人机个数和区域的分配，能够使无人机分配及测绘区域位置与待测绘区域的实际情况具有高度匹配性，进而提高无人机个数和测绘区域范围的设置合理性，使无人机的个数和测绘区域范围设置能够保证完成测绘任务的同时降低无人机使用个数，有效降低资源消耗性，并提高测绘数据采集效率。
同时，通过上述预设的第一比例、第二比例约束条件对每个矩形子区域进行判断，结合每个矩形子区域的实际面积的确定，能够针对待测绘区域内的每个矩形子区域进行范围大小确定，进而为后续每个无人机测绘范围大小的确定和个数的确定提高依据，进而有效提高无人机的个数和测绘区域范围设置与待测绘区域实际情况的匹配性。
本发明的一个实施例，根据对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及所述无人机测绘的区域范围和位置，包括：
情况一：当对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系满足预设的第一比例约束条件时，无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置通过如下过程获取：
步骤A1、针对单个对标子区域单独设置一架无人机进行独立测绘；并判断非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件；
步骤A2、如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件，则将第一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B一并设置一架无人机进行整体测绘；将第二类矩形子区域整体单独设置一架无人机进行独立测绘；
步骤A3、如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足预设的第三比例约束条件，则将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域整体设置一架无人机进行整体测绘；非完整网格测绘区域B单独设置一架无人机进行整体测绘；
情况二：当对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系不满足预设的第一比例约束条件时，无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置通过如下过程获取：
步骤B1、判断非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件；
步骤B2、如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件，则将对标子区域和非完整网格测绘区域B设置一架无人机进行整体测绘；将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域设置一架无人机进行整体测绘；
步骤B3、如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足第三比例约束条件，则将对标子区域与第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为小的一类矩形子区域整体设置一架无人机进行测绘，并将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为大的一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B整体设置一架无人机进行测绘。
其中，预设的第三比例约束条件如下：
Sb≤0.31k×S；
其中，Sb表示非完整网格测绘区域B的区域面积。
上述技术方案的效果为：通过对地质区域图的分块划分方式能够根据带测绘区域的实际区域情况进行区域分块划分，有效提高区域分块划分与待测绘区域实际情况和范围大小的匹配性以及分块划分的合理性。同时，通过分块区域划分的结果按照本发明提出的方式进行无人机个数和区域的分配，能够使无人机分配及测绘区域位置与待测绘区域的实际情况具有高度匹配性，进而提高无人机个数和测绘区域范围的设置合理性，使无人机的个数和测绘区域范围设置能够保证完成测绘任务的同时降低无人机使用个数，有效降低资源消耗性，并提高测绘数据采集效率。
同时，通过上述预设的第三比例约束条件对每个矩形子区域进行判断，结合每个矩形子区域的实际面积的确定，能够针对待测绘区域内的每个矩形子区域进行范围大小确定，进而为后续每个无人机测绘范围大小的确定和个数的确定提高依据，进而有效提高无人机的个数和测绘区域范围设置与待测绘区域实际情况的匹配性。
本发明的一个实施例，对无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，包括：
S401、实时监控每个无人机的测绘飞行位置，并将无人机的测绘飞行位置实时融合标记至待测绘区域对应的区域网格图上；
S402、当每个无人机飞行至隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线位置时，按照预设的重叠区域范围，两个不同无人机均对重叠区域范围内的对应地质区域进行测绘，并将重叠区域范围内的测绘数据进行回传；其中，重叠区域范围为边界线单位线段l对应外沿的单位重叠区域之和，边界线单位线段的长度为一个网格边长长度，并且，单位重叠区域通过如下公式获取：
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
其中，
Figure 767986DEST_PATH_IMAGE004
表示单位重叠区域对应的面积范围；
Figure 950706DEST_PATH_IMAGE006
表示地质区域图对应的区域网格图中每个网格对应的面积值；
Figure 199285DEST_PATH_IMAGE008
表示无人机对应的飞行测绘区域范围内所包含的隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线所涵盖的网格个数；
Figure 797756DEST_PATH_IMAGE010
表示无人机对应的飞行测绘区域范围内所包含网格总数量；
其中，无人机进行独立测绘和整体测绘过程中获取的非重叠区域的测绘数据即为第一类测绘数据；无人机针对所述重叠区域范围获取的测绘数据即为第二类测绘数据。
上述技术方案的工作原理及效果为：为了避免无人机在测绘过程中针对不同区域范围边界位置出现漏测的问题发生，同时，边界线位置的区域测绘数据采集往往由于其边界线的跨区域性质，易在无人机测绘采集过程中出现两个无人机重复采集区域的随机性，这种情况导致在测绘数据融合过程中，由于重复采集区域的随机性导致测绘数据拼接融合过程中的无预测性的杂数据的随机性加大，导致数据融合处理随机性数据的情况增多导致其数据处理效率降低和易错性增加的问题发生。因此，通过提前设置重叠区域范围和位置的方式能够有效提高重叠区域测绘数据处理的效率和准确性。进而有效提高区域边界位置的测绘数据融合的效率和准确性。同时，通过上述公式获取的重叠区域其区域范围设置既能够包含完整的边界位置，防止边界区域采集数据不足导致数据漏采集的问题发生，又能够最大限度降低重叠区域面积，防止重叠区域设置过大导致后续数据融合过程中的测绘数据量增大而降低数据融合效率的问题发生。
本发明实施例提出了一种地质测绘协同作业系统，如图4所示，该地质测绘协同作业系统包括：
区域获取模块，用于获取待测绘区域的地质区域图，根据地质区域图对待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域；
无人机设置模块，用于根据多个待测绘子区域的数量、各待测绘子区域的区域范围大小以及各待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
测绘数据获取模块一，用于根据无人机数量及其测绘的区域范围和位置设置无人机测绘飞行路径，并按照无人机测绘飞行路径控制无人机对待测绘区域进行测绘，实时获取无人机回传的第一类测绘数据；
测绘数据获取模块二，用于对无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，并获取无人机回传的第二类测绘数据；
测绘数据融合模块，用于对各无人机回传的第一类测绘数据和第二类测绘数据进行融合形成待测绘区域对应的整体测绘数据。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过区域获取模块获取待测绘区域的地质区域图，根据地质区域图对待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域；然后，采用无人机设置模块根据多个待测绘子区域的数量、各待测绘子区域的区域范围大小以及各待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；随后，通过测绘数据获取模块一根据无人机数量及其测绘的区域范围和位置设置无人机测绘飞行路径，并按照无人机测绘飞行路径控制无人机对待测绘区域进行测绘，实时获取无人机回传的第一类测绘数据；之后，采用测绘数据获取模块二对无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，并获取无人机回传的第二类测绘数据；最后，利用测绘数据融合模块对各无人机回传的第一类测绘数据和第二类测绘数据进行融合形成待测绘区域对应的整体测绘数据。
上述技术方案的效果为：本实施例提出的一种地质测绘协同作业系统通过采用多个无人机协同作业方式能够完全代替人工测绘完成测绘工作，同时，通过无人机测绘数据采集方式能够有效提高测绘作业效率，并且，利用无人机结合无人机路径和测绘区域位置及范围的设置来采集待测绘区域的测绘数据能够完全避免漏测、错测和重测的问题发生，进而有效提高测绘准确性和效率，并有效降低人力消耗程度。
另一方面，通过对地质区域图的分块划分方式能够根据带测绘区域的实际区域情况进行区域分块划分，有效提高区域分块划分与待测绘区域实际情况和范围大小的匹配性以及分块划分的合理性。同时，通过分块区域划分的结果按照本发明提出的方式进行无人机个数和区域的分配，能够使无人机分配及测绘区域位置与待测绘区域的实际情况具有高度匹配性，进而提高无人机个数和测绘区域范围的设置合理性，使无人机的个数和测绘区域范围设置能够保证完成测绘任务的同时降低无人机使用个数，有效降低资源消耗性，并提高测绘数据采集效率。
本发明的一个实施例，区域获取模块包括：
区域网格图获取模块，用于获取待测绘区域的地质区域图，并利用网格线对地质区域图进行分割，获得地质区域图对应的区域网格图；
扫描判断模块，用于扫描区域网格图中的所有网格，判断网格是否被待测地质区域全部覆盖；
网格提取模块，用于分别提取被待测地质区域全部覆盖的网格和未被待测地质区域全部覆盖的网格，并绘制出待测地质区域全部覆盖的网格与未被待测地质区域全部覆盖的网格之间的网格分界线，获得完整网格测绘区域A和非完整网格测绘区域B；
矩形分割模块，用于根据完整网格测绘区域A的网格边界形状，按照分割数量最小化且某一矩形子区域面积最大化原则，将完整网格测绘区域A分割为n个矩形子区域Ai，i=1，2，3，……，n；其中，n为矩形子区域的总个数；并且，多个待测绘子区域即包括非完整网格测绘区域B和多个矩形子区域Ai。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过区域网格图获取模块获取待测绘区域的地质区域图，并利用网格线对地质区域图进行分割，获得地质区域图对应的区域网格图；然后，利用扫描判断模块扫描区域网格图中的所有网格，判断网格是否被待测地质区域全部覆盖；随后，通过网格提取模块分别提取被待测地质区域全部覆盖的网格和未被待测地质区域全部覆盖的网格，并绘制出待测地质区域全部覆盖的网格与未被待测地质区域全部覆盖的网格之间的网格分界线，获得完整网格测绘区域A和非完整网格测绘区域B；最后，采用矩形分割模块根据完整网格测绘区域A的网格边界形状，按照分割数量最小化且某一矩形子区域面积最大化原则，将完整网格测绘区域A分割为n个矩形子区域Ai，i=1，2，3，……，n；其中，n为矩形子区域的总个数；并且，多个待测绘子区域即包括非完整网格测绘区域B和多个矩形子区域Ai。
上述技术方案的效果为：由于待测绘子区域的不规则性和复杂性，常导致现有的一些区域划分无法与测绘子区域的不规则性和复杂性进行兼容，导致区域划分不合理，进而导致区域划分过程中出现每个子区域范围形状不规则，网格重复划分或漏划分的问题发生，导致后续测绘过程出现漏测和重测的问题发生。因此，通过上述方式的方法获取的多个待测绘子区域能够根据待测绘区域的实际情况进行区域分割；能够有效提高区域分割的合理性及其与待测绘子区域的匹配性。同时，最大化的保证完整网格划分过程中每个完整网格测绘区域的边界平整度，有效降低每个完整网格测绘区域对应形成的多个待测绘子区域形状为标准几何图形，进而有效提高后续无人机测绘数据采集效率和测绘采集的准确性。另一方面，上述方法能够应用于任何不规则性和复杂性较大的待测绘区域，有效提高区域分割方式的兼容性。
本发明的一个实施例，无人机设置模块包括：
区域提取模块，用于提取多个待测绘子区域中的n个矩形子区域Ai中区域面积最大的矩形子区域，将区域面积最大的矩形子区域作为对标子区域；判断对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件；
区域比较模块，用于将除对标子区域以外的其他矩形子区域的面积依次与对标子区域的面积进行比较，将区域面积满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第一类矩形子区域；将区域面积不满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第二类矩形子区域；
区域位置确定模块，用于根据对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及所述无人机测绘的区域范围和位置；
其中，预设的第一比例约束条件如下：
kS≤S1；
其中，S1表示对标子区域的区域面积；S表示待测绘区域的整体面积；k表示界定系数，并且，k的取值范围为0.52-0.58；
预设的第二比例约束条件如下：
Si≤（0.69-k）×S1；
其中，Si表示其他矩形子区域的区域面积。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过区域提取模块提取多个待测绘子区域中的n个矩形子区域Ai中区域面积最大的矩形子区域，将区域面积最大的矩形子区域作为对标子区域；判断对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件；然后，利用区域比较模块将除对标子区域以外的其他矩形子区域的面积依次与对标子区域的面积进行比较，将区域面积满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第一类矩形子区域；将区域面积不满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第二类矩形子区域；最后，利用区域位置确定模块根据对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置。
上述技术方案的效果为：通过对地质区域图的分块划分方式能够根据带测绘区域的实际区域情况进行区域分块划分，有效提高区域分块划分与待测绘区域实际情况和范围大小的匹配性以及分块划分的合理性。同时，通过分块区域划分的结果按照本发明提出的方式进行无人机个数和区域的分配，能够使无人机分配及测绘区域位置与待测绘区域的实际情况具有高度匹配性，进而提高无人机个数和测绘区域范围的设置合理性，使无人机的个数和测绘区域范围设置能够保证完成测绘任务的同时降低无人机使用个数，有效降低资源消耗性，并提高测绘数据采集效率。
同时，通过上述预设的第一比例、第二比例约束条件对每个矩形子区域进行判断，结合每个矩形子区域的实际面积的确定，能够针对待测绘区域内的每个矩形子区域进行范围大小确定，进而为后续每个无人机测绘范围大小的确定和个数的确定提高依据，进而有效提高无人机的个数和测绘区域范围设置与待测绘区域实际情况的匹配性。
本发明的一个实施例，区域位置确定模块包括：
面积判断模块一，用于针对单个对标子区域单独设置一架无人机进行独立测绘；并判断所述非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件；
无人机个数及区域设定模块一，用于如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件，则将第一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B一并设置一架无人机进行整体测绘；将第二类矩形子区域整体单独设置一架无人机进行独立测绘；
无人机个数及区域设定模块二，用于如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足预设的第三比例约束条件，则将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域整体设置一架无人机进行整体测绘；非完整网格测绘区域B单独设置一架无人机进行整体测绘；
面积判断模块二，用于判断非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件；
无人机个数及区域设定模块三，用于如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件，则将对标子区域和非完整网格测绘区域B设置一架无人机进行整体测绘；将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域设置一架无人机进行整体测绘；
无人机个数及区域设定模块四，用于如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足预设的第三比例约束条件，则将对标子区域与第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为小的一类矩形子区域整体设置一架无人机进行测绘，并将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为大的一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B整体设置一架无人机进行测绘。
其中，预设的第三比例约束条件如下：
Sb≤0.31k×S；
其中，Sb表示非完整网格测绘区域B的区域面积。
上述技术方案的工作原理为：当对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系满足预设的第一比例约束条件时，无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置通过如下过程获取：
通过面积判断模块一针对单个对标子区域单独设置一架无人机进行独立测绘；并判断非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件；然后，利用无人机个数及区域设定模块一在如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件时，则将第一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B一并设置一架无人机进行整体测绘；将第二类矩形子区域整体单独设置一架无人机进行独立测绘；然后，利用无人机个数及区域设定模块二在如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足预设的第三比例约束条件时，则将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域整体设置一架无人机进行整体测绘；非完整网格测绘区域B单独设置一架无人机进行整体测绘；
当对标子区域的区域面积与待测绘区域的整体面积之间的比例关系不满足预设的第一比例约束条件时，无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置通过如下过程获取：
通过面积判断模块二判断非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件；利用无人机个数及区域设定模块三在如果非完整网格测绘区域B的区域面积满足预设的第三比例约束条件时，则将对标子区域和非完整网格测绘区域B设置一架无人机进行整体测绘；将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域设置一架无人机进行整体测绘；最后，通过无人机个数及区域设定模块四在如果非完整网格测绘区域B的区域面积不满足预设的第三比例约束条件时，则将对标子区域与第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为小的一类矩形子区域整体设置一架无人机进行测绘，并将第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为大的一类矩形子区域和非完整网格测绘区域B整体设置一架无人机进行测绘。
上述技术方案的效果为：通过对地质区域图的分块划分方式能够根据带测绘区域的实际区域情况进行区域分块划分，有效提高区域分块划分与待测绘区域实际情况和范围大小的匹配性以及分块划分的合理性。同时，通过分块区域划分的结果按照本发明提出的方式进行无人机个数和区域的分配，能够使无人机分配及测绘区域位置与待测绘区域的实际情况具有高度匹配性，进而提高无人机个数和测绘区域范围的设置合理性，使无人机的个数和测绘区域范围设置能够保证完成测绘任务的同时降低无人机使用个数，有效降低资源消耗性，并提高测绘数据采集效率。
同时，通过上述预设的第三比例约束条件对每个矩形子区域进行判断，结合每个矩形子区域的实际面积的确定，能够针对待测绘区域内的每个矩形子区域进行范围大小确定，进而为后续每个无人机测绘范围大小的确定和个数的确定提高依据，进而有效提高无人机的个数和测绘区域范围设置与待测绘区域实际情况的匹配性。
本发明的一个实施例，测绘数据获取模块二包括：
实时监控模块，用于实时监控每个无人机的测绘飞行位置，并将无人机的测绘飞行位置实时融合标记至待测绘区域对应的区域网格图上；
重叠区域测绘模块，用于当每个无人机飞行至隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线位置时，按照预设的重叠区域范围，两个不同无人机均对重叠区域范围内的对应地质区域进行测绘，并将重叠区域范围内的测绘数据进行回传；其中，重叠区域范围为边界线单位线段l对应外沿的单位重叠区域之和，边界线单位线段的长度为一个网格边长长度，并且，单位重叠区域通过如下公式获取：
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
其中，
Figure 549812DEST_PATH_IMAGE004
表示单位重叠区域对应的面积范围；
Figure 637854DEST_PATH_IMAGE006
表示地质区域图对应的区域网格图中每个网格对应的面积值；
Figure 373728DEST_PATH_IMAGE008
表示无人机对应的飞行测绘区域范围内所包含的隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线所涵盖的网格个数；
Figure 775891DEST_PATH_IMAGE010
表示无人机对应的飞行测绘区域范围内所包含网格总数量；
其中，无人机针对重叠区域范围获取的测绘数据即为第二类测绘数据。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过实时监控模块实时监控每个无人机的测绘飞行位置，并将无人机的测绘飞行位置实时融合标记至待测绘区域对应的区域网格图上；然后，利用重叠区域测绘模块在当每个无人机飞行至隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线位置时，按照预设的重叠区域范围，两个不同无人机均对重叠区域范围内的对应地质区域进行测绘，并将重叠区域范围内的测绘数据进行回传；其中，重叠区域范围为所述边界线单位线段l对应外沿的单位重叠区域之和，边界线单位线段的长度为一个网格边长长度。
上述技术方案的效果为：为了避免无人机在测绘过程中针对不同区域范围边界位置出现漏测的问题发生，同时，边界线位置的区域测绘数据采集往往由于其边界线的跨区域性质，易在无人机测绘采集过程中出现两个无人机重复采集区域的随机性，这种情况导致在测绘数据融合过程中，由于重复采集区域的随机性导致测绘数据拼接融合过程中的无预测性的杂数据的随机性加大，导致数据融合处理随机性数据的情况增多导致其数据处理效率降低和易错性增加的问题发生。因此，通过提前设置重叠区域范围和位置的方式能够有效提高重叠区域测绘数据处理的效率和准确性。进而有效提高区域边界位置的测绘数据融合的效率和准确性。同时，通过上述公式获取的重叠区域其区域范围设置既能够包含完整的边界位置，防止边界区域采集数据不足导致数据漏采集的问题发生，又能够最大限度降低重叠区域面积，防止重叠区域设置过大导致后续数据融合过程中的测绘数据量增大而降低数据融合效率的问题发生。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种地质测绘协同作业方法，其特征在于，所述地质测绘协同作业方法包括：
获取待测绘区域的地质区域图，根据所述地质区域图对所述待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域；
根据所述多个待测绘子区域的数量、各所述待测绘子区域的区域范围大小以及各所述待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
根据所述无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置设置无人机测绘飞行路径，并按照无人机测绘飞行路径控制无人机对所述待测绘区域进行测绘，实时获取无人机回传的第一类测绘数据；
对无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据所述无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，并获取无人机回传的第二类测绘数据；
对各无人机回传的所述第一类测绘数据和第二类测绘数据进行融合形成所述待测绘区域对应的整体测绘数据。
2.根据权利要求1所述的地质测绘协同作业方法，其特征在于，获取待测绘区域的地质区域图，根据所述地质区域图对所述待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域，包括：
获取待测绘区域的地质区域图，并利用网格线对所述地质区域图进行分割，获得所述地质区域图对应的区域网格图；
扫描所述区域网格图中的所有网格，判断所述网格是否被待测地质区域全部覆盖；
分别提取被待测地质区域全部覆盖的网格和未被待测地质区域全部覆盖的网格，并绘制出所述待测地质区域全部覆盖的网格与所述未被待测地质区域全部覆盖的网格之间的网格分界线，获得完整网格测绘区域A和非完整网格测绘区域B；
根据所述完整网格测绘区域A的网格边界形状，按照分割数量最小化且某一矩形子区域面积最大化原则，将所述完整网格测绘区域A分割为n个矩形子区域Ai，i=1，2，3，……，n；其中，n为矩形子区域的总个数；并且，所述多个待测绘子区域即包括非完整网格测绘区域B和多个矩形子区域Ai。
3.根据权利要求2所述的地质测绘协同作业方法，其特征在于，根据所述多个待测绘子区域的数量、各所述待测绘子区域的区域范围大小以及各所述待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置，包括：
提取所述多个待测绘子区域中的n个矩形子区域Ai中区域面积最大的矩形子区域，将所述区域面积最大的矩形子区域作为对标子区域；判断所述对标子区域的区域面积与所述待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件；
将除所述对标子区域以外的其他所述矩形子区域的面积依次与所述对标子区域的面积进行比较，将区域面积满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第一类矩形子区域；将区域面积不满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第二类矩形子区域；
根据所述对标子区域的区域面积与所述待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
其中，所述预设的第一比例约束条件如下：
kS≤S1；
其中，S1表示所述对标子区域的区域面积；S表示所述待测绘区域的整体面积；k表示界定系数，并且，k的取值范围为0.52-0.58；
所述预设的第二比例约束条件如下：
Si≤（0.69-k）×S1；
其中，Si表示其他所述矩形子区域的区域面积。
4.根据权利要求3所述的地质测绘协同作业方法，其特征在于，根据所述对标子区域的区域面积与所述待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置，包括：
当所述对标子区域的区域面积与所述待测绘区域的整体面积之间的比例关系满足预设的第一比例约束条件时，无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置通过如下过程获取：
针对单个所述对标子区域单独设置一架无人机进行独立测绘；并判断所述非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件，
如果所述非完整网格测绘区域B的区域面积满足所述预设的第三比例约束条件，则将所述第一类矩形子区域和所述非完整网格测绘区域B一并设置一架无人机进行整体测绘；将所述第二类矩形子区域整体单独设置一架无人机进行独立测绘，
如果所述非完整网格测绘区域B的区域面积不满足所述预设的第三比例约束条件，则将所述第一类矩形子区域和第二类矩形子区域整体设置一架无人机进行整体测绘；所述非完整网格测绘区域B单独设置一架无人机进行整体测绘；
当所述对标子区域的区域面积与所述待测绘区域的整体面积之间的比例关系不满足所述预设的第一比例约束条件时，无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置通过如下过程获取：
判断所述非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足所述预设的第三比例约束条件，
如果所述非完整网格测绘区域B的区域面积满足所述预设的第三比例约束条件，则将所述对标子区域和所述非完整网格测绘区域B设置一架无人机进行整体测绘；将所述第一类矩形子区域和第二类矩形子区域设置一架无人机进行整体测绘，
如果所述非完整网格测绘区域B的区域面积不满足所述预设的第三比例约束条件，则将所述对标子区域与所述第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为小的一类矩形子区域整体设置一架无人机进行测绘，并将所述第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为大的一类矩形子区域和所述非完整网格测绘区域B整体设置一架无人机进行测绘；
其中，所述预设的第三比例约束条件如下：
Sb≤0.31k×S；
其中，Sb表示非完整网格测绘区域B的区域面积。
5.根据权利要求1所述的地质测绘协同作业方法，其特征在于，对所述无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据所述无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，包括：
实时监控每个无人机的测绘飞行位置，并将所述无人机的测绘飞行位置实时融合标记至所述待测绘区域对应的区域网格图上；
当每个无人机飞行至隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线位置时，按照预设的重叠区域范围，两个不同无人机均对重叠区域范围内的对应地质区域进行测绘，并将所述重叠区域范围内的测绘数据进行回传；其中，所述重叠区域范围为所述边界线单位线段l对应外沿的单位重叠区域之和，所述边界线单位线段的长度为一个网格边长长度；
其中，所述无人机进行独立测绘和整体测绘过程中获取的非重叠区域的测绘数据即为第一类测绘数据；所述无人机针对所述重叠区域范围获取的测绘数据即为第二类测绘数据。
6.一种地质测绘协同作业系统，其特征在于，所述地质测绘协同作业系统包括：
区域获取模块，用于获取待测绘区域的地质区域图，根据所述地质区域图对所述待测绘区域进行区域规划，获得多个待测绘子区域；
无人机设置模块，用于根据所述多个待测绘子区域的数量、各所述待测绘子区域的区域范围大小以及各所述待测绘子区域的区域位置，设置无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
测绘数据获取模块一，用于根据所述无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置设置无人机测绘飞行路径，并按照无人机测绘飞行路径控制无人机对所述待测绘区域进行测绘，实时获取无人机回传的第一类测绘数据；
测绘数据获取模块二，用于对所述无人机运行实况进行监控，获取无人机实时运行数据，并根据所述无人机实时运行数据对无人机的测绘运行进行协同作业控制，并获取无人机回传的第二类测绘数据；
测绘数据融合模块，用于对各无人机回传的所述第一类测绘数据和第二类测绘数据进行融合形成所述待测绘区域对应的整体测绘数据。
7.根据权利要求6所述的地质测绘协同作业系统，其特征在于，所述区域获取模块包括：
区域网格图获取模块，用于获取待测绘区域的地质区域图，并利用网格线对所述地质区域图进行分割，获得所述地质区域图对应的区域网格图；
扫描判断模块，用于扫描所述区域网格图中的所有网格，判断所述网格是否被待测地质区域全部覆盖；
网格提取模块，用于分别提取被待测地质区域全部覆盖的网格和未被待测地质区域全部覆盖的网格，并绘制出所述待测地质区域全部覆盖的网格与所述未被待测地质区域全部覆盖的网格之间的网格分界线，获得完整网格测绘区域A和非完整网格测绘区域B；
矩形分割模块，用于根据所述完整网格测绘区域A的网格边界形状，按照分割数量最小化且某一矩形子区域面积最大化原则，将所述完整网格测绘区域A分割为n个矩形子区域Ai，i=1，2，3，……，n；其中，n为矩形子区域的总个数；并且，所述多个待测绘子区域即包括非完整网格测绘区域B和多个矩形子区域Ai。
8.根据权利要求7所述的地质测绘协同作业系统，其特征在于，所述无人机设置模块包括：
区域提取模块，用于提取所述多个待测绘子区域中的n个矩形子区域Ai中区域面积最大的矩形子区域，将所述区域面积最大的矩形子区域作为对标子区域；判断所述对标子区域的区域面积与所述待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足预设的第一比例约束条件；
区域比较模块，用于将除所述对标子区域以外的其他所述矩形子区域的面积依次与所述对标子区域的面积进行比较，将区域面积满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第一类矩形子区域；将区域面积不满足预设的第二比例约束条件的所有矩形子区域标记为第二类矩形子区域；
区域位置确定模块，用于根据所述对标子区域的区域面积与所述待测绘区域的整体面积之间的比例关系是否满足所述预设的第一比例约束条件的判断结果，确定无人机数量及无人机测绘的区域范围和位置；
其中，所述预设的第一比例约束条件如下：
kS≤S1；
其中，S1表示所述对标子区域的区域面积；S表示所述待测绘区域的整体面积；k表示界定系数，并且，k的取值范围为0.52-0.58；
所述预设的第二比例约束条件如下：
Si≤（0.69-k）×S1；
其中，Si表示其他所述矩形子区域的区域面积。
9.根据权利要求8所述的地质测绘协同作业系统，其特征在于，所述区域位置确定模块包括：
面积判断模块一，用于针对单个所述对标子区域单独设置一架无人机进行独立测绘；并判断所述非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足预设的第三比例约束条件；
无人机个数及区域设定模块一，用于如果所述非完整网格测绘区域B的区域面积满足所述预设的第三比例约束条件，则将所述第一类矩形子区域和所述非完整网格测绘区域B一并设置一架无人机进行整体测绘；将所述第二类矩形子区域整体单独设置一架无人机进行独立测绘；
无人机个数及区域设定模块二，用于如果所述非完整网格测绘区域B的区域面积不满足所述预设的第三比例约束条件，则将所述第一类矩形子区域和第二类矩形子区域整体设置一架无人机进行整体测绘；所述非完整网格测绘区域B单独设置一架无人机进行整体测绘；
面积判断模块二，用于判断所述非完整网格测绘区域B的区域面积是否满足所述预设的第三比例约束条件；
无人机个数及区域设定模块三，用于如果所述非完整网格测绘区域B的区域面积满足所述预设的第三比例约束条件，则将所述对标子区域和所述非完整网格测绘区域B设置一架无人机进行整体测绘；将所述第一类矩形子区域和第二类矩形子区域设置一架无人机进行整体测绘；
无人机个数及区域设定模块四，用于如果所述非完整网格测绘区域B的区域面积不满足所述预设的第三比例约束条件，则将所述对标子区域与所述第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为小的一类矩形子区域整体设置一架无人机进行测绘，并将所述第一类矩形子区域和第二类矩形子区域中整体类型区域面积为大的一类矩形子区域和所述非完整网格测绘区域B整体设置一架无人机进行测绘;
其中，所述预设的第三比例约束条件如下：
Sb≤0.31k×S；
其中，Sb表示非完整网格测绘区域B的区域面积。
10.根据权利要求6所述的地质测绘协同作业系统，其特征在于，所述测绘数据获取模块二包括：
实时监控模块，用于实时监控每个无人机的测绘飞行位置，并将所述无人机的测绘飞行位置实时融合标记至所述待测绘区域对应的区域网格图上；
重叠区域测绘模块，用于当每个无人机飞行至隶属于两个不同无人机进行测绘的不同区域范围相接壤的边界线位置时，按照预设的重叠区域范围，两个不同无人机均对重叠区域范围内的对应地质区域进行测绘，并将所述重叠区域范围内的测绘数据进行回传；其中，所述重叠区域范围为所述边界线单位线段l对应外沿的单位重叠区域之和，所述边界线单位线段的长度为一个网格边长长度；
其中，所述无人机针对所述重叠区域范围获取的测绘数据即为第二类测绘数据。
CN202210966593.1A 2022-08-12 2022-08-12 一种地质测绘协同作业方法和系统 Expired - Fee Related CN115034696B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210966593.1A CN115034696B (zh) 2022-08-12 2022-08-12 一种地质测绘协同作业方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210966593.1A CN115034696B (zh) 2022-08-12 2022-08-12 一种地质测绘协同作业方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115034696A true CN115034696A (zh) 2022-09-09
CN115034696B CN115034696B (zh) 2022-11-01

Family

ID=83130907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210966593.1A Expired - Fee Related CN115034696B (zh) 2022-08-12 2022-08-12 一种地质测绘协同作业方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115034696B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115657706A (zh) * 2022-09-22 2023-01-31 中铁八局集团第一工程有限公司 基于无人机的地貌测量方法及系统
CN116088584A (zh) * 2023-04-07 2023-05-09 山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队（山东省第五地质矿产勘查院） 一种测绘协同作业方法、系统及一种电子设备
CN117907242A (zh) * 2024-03-15 2024-04-19 贵州省第一测绘院(贵州省北斗导航位置服务中心) 基于动态遥感技术的国土测绘方法、系统及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180027772A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 International Business Machines Corporation Specialized contextual drones for animal virtual fences and herding
CN108492079A (zh) * 2018-03-06 2018-09-04 平湖市城工建设测绘设计有限责任公司 一种测绘协同作业方法
CN112470092A (zh) * 2018-11-21 2021-03-09 广州极飞科技有限公司 一种测绘系统、测绘方法、装置、设备及介质
KR102268980B1 (ko) * 2020-12-31 2021-06-24 주식회사 위즈윙 Gps 음영지역에서 드론의 자율 주행을 위한 위치 추정 장치
CN113534839A (zh) * 2021-07-21 2021-10-22 武昌理工学院 一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180027772A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 International Business Machines Corporation Specialized contextual drones for animal virtual fences and herding
CN108492079A (zh) * 2018-03-06 2018-09-04 平湖市城工建设测绘设计有限责任公司 一种测绘协同作业方法
CN112470092A (zh) * 2018-11-21 2021-03-09 广州极飞科技有限公司 一种测绘系统、测绘方法、装置、设备及介质
KR102268980B1 (ko) * 2020-12-31 2021-06-24 주식회사 위즈윙 Gps 음영지역에서 드론의 자율 주행을 위한 위치 추정 장치
CN113534839A (zh) * 2021-07-21 2021-10-22 武昌理工学院 一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115657706A (zh) * 2022-09-22 2023-01-31 中铁八局集团第一工程有限公司 基于无人机的地貌测量方法及系统
CN116088584A (zh) * 2023-04-07 2023-05-09 山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队（山东省第五地质矿产勘查院） 一种测绘协同作业方法、系统及一种电子设备
CN117907242A (zh) * 2024-03-15 2024-04-19 贵州省第一测绘院(贵州省北斗导航位置服务中心) 基于动态遥感技术的国土测绘方法、系统及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN115034696B (zh) 2022-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115034696B (zh) 一种地质测绘协同作业方法和系统
CN109033011B (zh) 计算轨迹频繁度的方法、装置、存储介质及电子设备
CN101960443B (zh) 用于产生工作区的内边界的系统和方法
CN108346144B (zh) 基于计算机视觉的桥梁裂缝自动监测与识别方法
Feng et al. Topology density map for urban data visualization and analysis
DE102015000394B4 (de) Fahrzeugflotten-basierte Messung von Umgebungsdaten
CN112433252B (zh) 电极随机分布式三维高密度电法数据采集方法
CN113495561B (zh) 建设现场管理系统
CN115205718B (zh) 一种地理信息测量系统及其测量方法
CN111238502B (zh) 一种道路地图生成方法、装置及相关系统
CN113607175B (zh) 测绘用无人船路线规划方法、系统、存储介质及智能终端
DE102017217065A1 (de) Verfahren und System zum Kartieren und Lokalisieren eines Fahrzeugs basierend auf Radarmessungen
CN113340286A (zh) 一种土地规划勘察勘测项目测绘信息数据分析方法、设备及计算机存储介质
CN115855067A (zh) 一种曲形农田边界的路径规划方法
CN111829531A (zh) 二维地图构建方法、装置、机器人定位系统和存储介质
CN110705595B (zh) 一种基于背包式三维激光点云数据的停车位自动提取方法
CN113819894B (zh) 利用高精度倾斜摄影模型的野外地质勘察点线放样方法
Lemenkova Topology, homogeneity and scale factors for object detection: application of eCognition software for urban mapping using multispectral satellite image
CN116151482B (zh) 一种露天矿区的开采土方量预测方法、装置、设备及介质
US20210200237A1 (en) Feature coverage analysis
CN112733793A (zh) 检测公交车道的方法、装置、电子设备和存储介质
Bajtala et al. The reliability of parcel area
CN117612038B (zh) 基于无人机影像的矿区植被碳汇精细演算方法
CN109740246A (zh) 一种基于bim的精装修深化设计优化方法
KR101622176B1 (ko) 무인차량 전역 경로계획을 위한 지형분석정보 형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20221101

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee