CN115984502B - 地形整平放坡方法和装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种地形整平放坡方法和装置、设备及存储介质，属于土建工程技术领域，用于对施工地段进行整平放坡，该方法包括：获取施工地段的地理数据，地理数据包括施工地段的地表各处的坐标及高程，基于地理数据构建用于表征该施工地段的三维地形模型。基于三维地形模型，确定施工地段的置平区域。基于预设的放坡参数，在三维地形模型中生成置平区域的放坡坡面。所生成的放坡坡面以置平区域的边缘为起点，朝向置平区域外侧斜上或斜下延伸，直至与施工地段的地表连接，即与三维地形模型的地形表面连接，形成最终的放坡坡面。本公开通过获取的三维地形模型、预设的置平区域和预设放坡参数，然后对坡面进行生成，有效的提升了工作效率。

Description

地形整平放坡方法和装置、设备及存储介质

技术领域

本公开涉及土建工程技术领域，尤其涉及一种地形整平放坡方法和装置、设备及存储介质。

背景技术

在施工中，需要对施工区域地形进行整平，改变局部地形的高程，根据实际情况对施工区域进行填挖，为确保施工安全，防止填挖形成的土壁坍塌，其边沿应放出的足够的边坡。

传统施工前的放坡分析工作需要多个测量技术人员背负测量仪器深入现场采集高程点，之后利用CAD或其它设计软件生成场地曲线数据，对生成好的场地曲线数据，进行放坡分析，最终确定放坡方案。

但是，这种通过现场采集高程点最终确定放坡方案的方法，效率较低，影响工作进度。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种地形整平放坡方法和装置、设备及存储介质，通过航空摄影测量所产生的数字正射影像（简称DOM）以及数字高程模型（简称DEM）数据，生成三维地形模型，在三维地形模型中生放坡坡面。

根据本公开的一方面，提供了一种地形整平放坡方法，用于对施工地段进行整平放坡，包括：

获取所述施工地段的地理数据，所述地理数据包括所述施工地段的地表的坐标及高程，基于所述地理数据构建用于表征该所述施工地段的三维地形模型；

基于所述三维地形模型，确定所述施工地段的置平区域；

基于预设的放坡参数，在所述三维地形模型中生成所述置平区域的放坡坡面。

在一种可能的实行方式中，预设的所述放坡参数包括置平高程和放坡斜率；

所述置平高程为所述置平区域的高程，所述放坡斜率为所述放坡坡面与所述置平区域所在平面之间的斜率。

在一种可能的实行方式中，获取所述置平区域的边缘作为放坡边缘；

获取所述施工地段在所述放坡边缘竖直方向上的实际高程；

判断所述实际高程与所述置平高程大小关系；

基于判断结果以该所述放坡边缘为起点，沿所述放坡斜率朝向所述置平高度抬升或降低方向生成所述放坡坡面直至与所述施工地段的地形表面相交。

在一种可能的实行方式中，所述放坡坡面包括开挖坡面和填方坡面；

沿所述放坡斜率朝向所述置平高度抬升方向生成的所述放坡坡面，为所述开挖坡面；

沿所述放坡斜率朝向所述置平高度降低方向生成的所述放坡坡面，为所述填方坡面。

在一种可能的实行方式中，构建所述置平区域的缓冲区域；

获取位于所述置平区域中的地形瓦片，根据所述放坡参数对该所述地形瓦片的高程进行更新；

获取与所述缓冲区域相交和位于所述缓冲区中的所述地形瓦片，根据所述置平区域、所述放坡参数和所生成的所述放坡坡面，对该所述地形瓦片的高程进行更新；

其中，所述地形瓦片用于表征所述施工地段的部分所述三维地形模型。

在一种可能的实行方式中，在基于所述地理数据构建用于表征该所述施工地段的所述三维地形模型时，所述三维地形模型包含两个以上层级地形，各所述层级地形分别用于表征不同分辨率下的所述施工地段。

根据本公开的第二方面，提供一种地形整平放坡装置，包括：输入模块、构建模块和生成模块；

所述输入模块，被配置为获取所述施工地段的地理数据，所述地理数据包括所述施工地段的地表各处的坐标及高程，基于所述地理数据构建用于表征该所述施工地段的三维地形模型；

所述构建模块，被配置为基于所述三维地形模型，确定所述施工地段的置平区域；

所述生成模块，被配置为基于预设的放坡参数，在所述三维地形模型中生成所述置平区域的放坡坡面。

根据本公开的第三方面，提供一种地形整平放坡设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现上述任一的方法。

根据本公开的第四方面，提供一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述任意一项所述的方法。

在本公开中一种地形整平放坡方法，包括：S100：获取施工地段的地理数据，地理数据包括施工地段的地表各处的坐标及高程，基于地理数据构建用于表征该施工地段的三维地形模型。S200：基于三维地形模型，确定施工地段的置平区域。S300：基于预设的放坡参数，在三维地形模型中生成置平区域的放坡坡面。本公开适用于基于三维地球场景和预设的置平区域生成放坡坡面。通过航空摄影测量所产生的数字正射影像（简称DOM）以及数字高程模型（简称DEM）数据，生成三维地形模型，也就是说，所获取的三维地形模型中包含施工地段的地理数据。其中，施工地段的地理数据包括，施工地段的地表各处的坐标及高程，即三维地形模型用于构建地形表面的各像素点的水平位置的坐标及高程。基于三维地形模型，确定所述施工地段的置平区域，即需要整平的区域，基于预设的放坡参数，结合地理数据在三维地形模型中生成置平区域的放坡坡面，所生成的放坡坡面以置平区域的边缘为起点，朝向置平区域外侧斜上或斜下延伸，直至与施工地段的地表连接，即与三维地形模型的地形表面连接，形成最终的放坡坡面。相较于传统的通过现场采集高程点，之后利用CAD或其它设计软件生成二维的场地曲线数据，再对二维的场地曲线数据进行放坡分析，进而最终确定放坡方案的方法，本公开根据获取的三维地形模型、预设的置平区域和预设放坡参数，然后对坡面进行生成，有效的提升了工作效率。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出本公开实施例的地形整平放坡方法的流程图；

图2示出本公开实施例中置平区域及缓冲区域的示意图；

图3示出地形整平过程中下凹类示意图；

图4示出地形整平过程中上凸类示意图；

图5示出地形整平过程中混合类示意图；

图6示出本公开实施例的地形整平放坡装置主体结构图；

图7示出本公开实施例的地形整平放坡设备主体结构图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

<方法实施例>

图1示出根据本公开一实施例的地形整平放坡方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括该地形整平放坡方法，用于对施工地段进行整平放坡，包括：S100：获取施工地段的地理数据，地理数据包括施工地段的地表各处的坐标及高程，基于地理数据构建用于表征该施工地段的三维地形模型。S200：基于三维地形模型，确定施工地段的置平区域。S300：基于预设的放坡参数，在三维地形模型中生成置平区域的放坡坡面。

本公开适用于基于三维地球场景和预设的置平区域生成放坡坡面。其中，在获取施工地段的地理数据并基于获取到的地理数据构建三维地形模型时，可以通过在三维地球场景下，导入航空摄影测量所产生的数字正射影像（简称DOM）以及数字高程模型（简称DEM）数据，生成三维地形模型，其中，三维地球场景是基于GIS地理信息构建的三维虚拟地球，可以加载海量的地理空间数据，可以构建贴近真实的应用场景，所获取的三维地形模型中包含施工地段的地理数据。其中，施工地段的地理数据包括，施工地段的地表各处的坐标及高程，即三维地形模型用于构建地形表面的各像素点的水平位置的坐标及高程。基于三维地形模型，确定所述施工地段的置平区域，即需要整平的区域，其中，施工地段的置平区域为施工地段实际对其需要整平的区域进行整平后的区域。基于预设的放坡参数，结合地理数据在三维地形模型中生成置平区域的放坡坡面。此处，需要说明的是，在本申请中所生成的放坡坡面以所指定的置平区域的边缘为起点，沿朝向置平区域外侧的方向斜上或斜下延伸，直至与施工地段的地表连接，即与三维地形模型的地形表面连接，形成最终的放坡坡面。相较于传统的通过现场采集高程点，之后利用CAD或其它设计软件生成二维的场地曲线数据，再对二维的场地曲线数据进行放坡分析，进而最终确定放坡方案的方法，本公开根据获取的三维地形模型、预设的置平区域和预设放坡参数，然后对坡面进行生成，有效的提升了工作效率。

并且，在现场采集高程点时，作业风险高，在深坑陡壁地段，测量人员手持仪器作业存在重大安全风险。对于长线路项目，测量效率低，对整体测量工作进度存在一定影响。而且，现场采集高程点生成场地曲线过程复杂，且数据中容易出现高程出差点，使生成的地形曲面高程与周边地形差异巨大，会对最终放坡方案的精度产生影响。本公开通过航空摄影测量所产生的数字正射影像以及数字高程模型数据，生成三维地形模型，基于该三维地形模型进行放坡处理，有效的降低进测量过程中的安全风险，并且提高了工作效率及放坡的精度。

此处，需要进行说明的是，尽管以数字正射影像（简称DOM）以及数字高程模型（简称DEM）数据生成三维地形模型作为示例，介绍了所获取的三维地形模型如上，但本领域技术人员能够理解，本申请应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定所获取的三维地形模型，只要使所获取的三维地形模型可表征实际地形及各点高程即可。

在基于预设的放坡参数，在三维地形模型中生成置平区域的放坡坡面时，其中，置平区域为在所生成的三维地形模型中指定的多边形区域，在三维地形模型中构建置平区域时，置平区域通过三维点坐标在地形模型中构建，三维点坐标是基于地球场景下选择的点坐标，所选的点坐标用于表征置平区域的多边形各角，该多边形区域为由施工地段中需要进行整平的区域进行整平后的区域，本领域技术人员根据实际施工地段中需要进行整平的区域构建置平区域的多边形，如图2所示，实际施工地段中需要进行整平的区域为矩形，则通过在地球场景下该矩形四角的点坐标构建矩形的置平区域。

预设的放坡参数包括置平高程和放坡斜率，置平高程即置平区域的高程（即，对施工地段中需要整平的区域进行整平后的高程），置平高程是根据实际需求人为指定的高程数据，放坡斜率为放坡坡面与置平区域所在平面之间的斜率，置平区域所在平面一般为水平面。根据置平区域、置平高程及放坡斜率，生成放坡坡面。

参阅图3、图4和图5，在实际的地形整平过程中包括下凹类、上凸类和混合类。下凹类即置平区域的边缘某一区域处的高程（即，置平高程）小于该边缘某一区域处对应实际地形（地面线）的高程，需要将所对应的实际地形进行开挖，开挖区的边缘需要与实际地形之间留有边坡（开挖线），即放坡坡面。上凸类即置平区域的边缘某一区域处的高程（即，置平高程）大于该边缘某一区域处对应实际地形（地面线）的高程，需要将所对应的实际地形进行填方，填方区的边缘需要与实际地形之间留有边坡（填方线），即放坡坡面。混合类即同一置平区域的边缘区域处同时包含下凹类和上凸类。因此，需要判断置平区域与周围实际地形的高程，进而确定如何放坡。

进一步的，获取置平区域的边缘作为放坡边缘。获取施工地段在放坡边缘竖直方向上的实际高程。判断实际高程与置平高程大小关系。基于判断结果以该放坡边缘为起点，沿放坡斜率朝向置平高度抬升或降低方向生成放坡坡面直至与施工地段的地形表面相交。如施工地段在放坡边缘竖直方向上的实际高程大于置平高程时，即需要对置平区域进行开挖，以置平区域边缘为起点，沿放坡斜率向上形成放坡坡面，如施工地段在放坡边缘竖直方向上的实际高程小于置平高程时，即需要对置平区域进行填方，以置平区域边缘为起点，沿放坡斜率向下形成放坡坡面。

也就是说，利用上述方法在三维地形模型中生成置平区域的放坡坡面时，包括：获取置平区域的边缘作为放坡边缘。其中，置平区域为多边形，所获取的放坡边缘为多段直线。放坡边缘在三维地形模型上垂直于置平区域方向上的投影作为该放坡边缘的对应处，判断对应处的高程与置平高程之间的大小关系，即判断实际高程与置平高程大小关系。根据判断结果，以该放坡边缘为起点，沿放坡斜率朝向置平高度降低方向生成放坡坡面，直至与三维地形模型的地形表面连接。

进一步的，以放坡边缘所对应实际地形的重力方向上在三维地形模型上的投影，作为该放坡边缘的对应处。一般的，置平区域为水平设置，也就是说，所获取的置平区域为水平平面，以放坡边缘在垂直于置平区域方向上在三维地形模型上的投影，作为该放坡边缘的对应处。如对应处的高程大于置平高程，则以该放坡边缘为起点，沿放坡斜率朝向置平高度抬升方向生成放坡坡面；如对应处的高程小于置平高程，则以该放坡边缘为起点，沿放坡斜率朝向置平高度降低方向生成放坡坡面，直至与三维地形模型的地形表面连接。

更进一步的，基于利用上述方法得到的放坡边缘对应处，基于置平高程判断对应处的高程时，获取该对应处与所对应的放坡边缘距离最远处的高程，如该高程大于置平高程，则以该放坡边缘为起点，沿放坡斜率朝向置平高度抬升方向生成放坡坡面。如该高程小于置平高程，则以该放坡边缘为起点，沿放坡斜率朝向置平高度降低方向生成放坡坡面。如该高程等于置平高程，则不生成放坡坡面。其中，放坡斜率为放坡坡面所在平面与水平面之间的倾斜度，也就是说，放坡斜率为放坡坡面与置平区域所在平面之间的倾斜度。

利用上述方法所生成的放坡坡面，仅适用于下凹类和上凸类的情况，当放坡边缘所对应的实际地形较为复杂，即包含下凹类又包含上凸类时，仅通过对比对应处与所对应的放坡边缘距离最远处的高程与置平高程，不能使所生成的放坡坡面满足实际情况。

因此，当放坡边缘与三维地形模型的地形表面相交时，如放坡边缘与三维地形模型的地形表面全部相交，即放坡边缘与三维地形模型的地形表面重合，则不生成放坡坡面。如放坡边缘与三维地形模型的地形表面有一点相交时，则基于该点和放坡边缘的两端点，将该放坡边缘分为两个放坡边缘，再基于这两个放坡边缘分别利用前述任一所述的方法生成放坡坡面。如放坡边缘与三维地形模型的地形表面有两点相交时，则基于这两个点和放坡边缘的两端点，将该放坡边缘分为三个放坡边缘，再基于这三个放坡边缘分别利用前述任一所述的方法生成放坡坡面。同理，放坡边缘与三维地形模型的地形表面有三点相交时，将该放坡边缘分为四个放坡边缘，放坡边缘与三维地形模型的地形表面有四点相交时，将该放坡边缘分为五个放坡边缘，以此类推。

举例来说，获取到三维地形模型后，获取预设的置平区域，分别以置平区域的各直线边作为放坡边缘，判断放坡边缘是否与三维地形模型的地形表面相交，如放坡边缘与三维地形模型的地形表面有一点相交时，则基于该点和放坡边缘的两端点，将该放坡边缘分为两个放坡边缘，以此类推。如放坡边缘与三维地形模型的地形表面不相交，则不进行处理。然后根据预设的置平高程和放坡斜率，分别基于各放坡边缘生成放坡坡面。以放坡边缘在垂直于置平区域方向上在三维地形模型上的投影，作为该放坡边缘的对应处，获取该对应处与该放坡边缘距离最远处的高程，如该高程大于置平高程，则以该放坡边缘为起点，沿放坡斜率朝向置平高度抬升且远离置平区域方向生成放坡坡面。如该高程小于置平高程，则以该放坡边缘为起点，沿放坡斜率朝向置平高度降低且远离置平区域方向生成放坡坡面。如该高程等于置平高程，则不生成放坡坡面。其中，在生成放坡坡面时，放坡坡面由各放坡像素点构成，放坡像素点的高程通过该放坡像素点与放坡边缘竖直上所在平面的距离乘以放坡斜率得到。也就是说，当判断出放坡边缘对应处高程大于置平高程，则以该放坡边缘为起点，遍历置平区域所在平面且朝向远离置平区域的各像素点，作为处理像素点，获取处理像素点与放坡边缘的垂直距离，将垂直距离乘以放坡斜率，得到对应放坡像素点的高程，该放坡像素点与所对应的处理像素点位于同一竖直直线上，例如，在三维地形模型中，以水平方向所在平面作为X轴和Y轴所在平面，构建三维直角坐标系，其中，放坡边缘对应处高程大于置平高程时，所得到的放坡像素点的高程加上处理像素点的Z轴坐标，为该放坡像素点的Z轴坐标；放坡边缘对应处高程小于置平高程时，处理像素点的Z轴坐标减去所得到的放坡像素点的高程，为该放坡像素点的Z轴坐标；无论放坡边缘对应处高程大于或小于置平高程，放坡像素点的X轴和Y轴坐标与所对应处理像素点的X轴和Y轴坐标相同。所得到的放坡像素点直至与三维地形模型中的地形表面连接，各放坡像素点构成放坡坡面。

分别基于各放坡边缘生成放坡坡面时，可按顺序依次对各放坡边缘生成放坡坡面，也可并行对各放坡边缘并行处理生成放坡坡面。

此处，需要进行说明的是，利用上述任一所述方所生成的任一放坡坡面，为以放坡边缘和放坡坡面与三维地形模型的地形表面连接处所围成的封闭图形，或为以放坡边缘、放坡坡面与三维地形模型的地形表面连接处和相邻放坡坡面的相邻的连接处所围成的封闭图形。

此处，需要进行说明的是，利用上述任一所述方所生成的放坡坡面，和三维地形模型的地形表面，使用不同进颜色进行表征，进而使所展示的放坡坡面更加直观。

进一步的，如图3和图4所示，在实际放坡中，当置平区域的高程小于实际地形的高程，需要进行开挖，在实际地形的基础上的挖出置平区域及放坡坡面，当置平区域的高程大于实际地形的高程，需要进行填方，在实际地形的基础上回填土方形成置平区域及放坡坡面。由这两种放坡坡面的形成方式不同，因此，在利用上述任一所述的方法生成放坡坡面时，沿放坡斜率朝向置平高度抬升方向生成放坡坡面，为开挖坡面，沿放坡斜率朝向置平高度降低方向生成放坡坡面，为填方坡面，进一步的，放坡斜率包括开挖放坡斜率和填方放坡斜率。

也就是说，在分别基于各放坡边缘生成放坡坡面时，以放坡边缘在垂直于置平区域方向上在三维地形模型上的投影，作为该放坡边缘的对应处，获取该对应处与该放坡边缘距离最远处的高程，如该高程大于置平高程，则以该放坡边缘为起点，沿预设的填方放坡斜率朝向置平高度抬升且远离置平区域方向生成填方坡面。如该高程小于置平高程，则以该放坡边缘为起点，沿预设的开挖放坡斜率朝向置平高度降低且远离置平区域方向生成开挖坡面。

更进一步的，开挖坡面和填方坡面分别用不同的颜色进行表征。

在一种可能的实现方式中，所获取的三维地形模型包含两个以上地形瓦片，地形瓦片用于表征施工地段的部分实际地形。获取施工地段的地理数据，地理数据包括施工地段的地表各处坐标及高程，基于地理数据构建用于表征该施工地段的三维地形模型，所构建的三维地形模型用于表征该施工地段的实际地形。其中，将施工地段划分为多个地段，获取该地段的地理数据，同样的，该地理数据包括该地段的地表各处坐标及高程，基于该地理数据构建用于表征该地段的地形瓦片，施工地段中的多个地段均利用上述方法构建各自的地形瓦片，多个地形瓦片按所表征的地段在施工地段中的位置关系，拼接为完整的三维地形模型，用于表征该施工地段的实际地形。根据施工地段的地理范围，查询与其相交的地形瓦片，进而获得施工地段的多个地形瓦片。

进一步的，如图2所示，基于放坡边缘及其对应处的高程差值，构建置平区域的缓冲区域；获取位于置平区域中的地形瓦片，根据放坡参数对该地形瓦片的高程进行更新；获取与缓冲区域相交和位于缓冲区中的地形瓦片，根据置平区域、放坡参数和所生成的放坡坡面，对该地形瓦片的高程进行更新；其中，在基于放坡边缘及其对应处的高程差值，构建置平区域的缓冲区域时，获取所有对应处与所对应的放坡边缘距离最远处的高程，判断所有对应处与所对应的放坡边缘距离最远处的高程之间的差值，取其最大差值，将最大差值乘2，得到缓冲区域宽度。从置平区域的边缘向外延伸出缓冲区域宽度，得到缓冲区。地形瓦片用于表征施工地段的部分实际地形。仅对位于仅置平区域及需要生成放坡坡面的地形瓦片进行处理，有效的提高了处理效率。

更进一步的，获取包含两个以上地形瓦片的三维地形模型，获取预设置平区域和放坡参数，其中，放坡参数包括置平高程和放坡斜率，基于置平区域构建缓冲区域。基于置平区域获取位于置平区域内部的所有地形瓦片，将这些地形瓦片的像素点进行更新，使其高程与置平高程相同，基于缓冲区域获取所有与缓冲区域相交和位于缓冲区域的地形瓦片，其中，与缓冲区域相交的地形瓦片包括内侧相交瓦片，即位于置平区域和缓冲区域之间的地形瓦片，和外侧相交瓦片，即与缓冲区域外侧边缘相交的地形瓦片。这些地形瓦片中，获取内侧相交瓦片位于置平区域中的部分，将这部分的像素点进行更新，使其高程与置平高程相同，内侧相交瓦片的其余部分、外侧相交瓦片和位于缓冲区域的地形瓦片利用前述任一所述的方法，根据放坡斜率生成放坡像素点，根据所生成的放坡像素点对所对应地形瓦片的像素点进行更新，其中，与放坡像素点位于竖直方向上的地形瓦片的像素点，为该放坡像素点对所对应地形瓦片的像素点，并对所有更新的像素点进行缓存。

在一种可能的实现方式中，所获取的三维地形模型包括两个以上地形层级，也就是说，在基于地理数据构建用于表征该施工地段的三维地形模型时，三维地形模型包含两个以上层级地形，各层级地形分别用于表征不同分辨率下的施工地段。其中，施工地段的地理数据包括，施工地段的地表各处的坐标及高程，即采集点的坐标及高程，对于施工地段中同一区域，分辨率越高的层级地形包含更多的采集点。

进一步的，每个层级地形中均包含两个以上地形瓦片，该地形瓦片用于在当前地形层级下表征施工地段的部分实际地形，位于同一层级地形中的两个以上地形瓦片，按所表征的地段在施工地段中的位置关系，拼接为三维地形模型中完整的当前层级地形，用于表征该施工地段的实际地形。

对两个以上层级地形中任一层级地形，作为当前层级地形进行整平放坡处理时，同样利用上上述方法进行处理。

在一种可能的是实现方式中，置平区域、放坡坡面和其余不需要进行更新的三维地形模型的地形表面，分别用不同的颜色进行表征，便于进行区分。

进一步的，在实际场景中，置平区域根据实际地形需要进行开挖、填方或不进行处理，因此，在当前层级地形中，根据置平区域及置平高程对所涉及地形瓦片的像素点进行更新时，判断置平高程与各像素点的高程，如置平高程大于像素点的高程，则所有该像素点更新后所构成的区域为填方置平区域，如置平高程小于像素点的高程，则所有该像素点更新后所构成的区域为开挖置平区域，如置平高程等于像素点的高程，则所有该像素点更新后所构成的区域为原始置平区域。

在当前层级地形中，分别利用不同的颜色对填方置平区域、开挖置平区域和原始置平区域进行表征。

在一种可能的实现方式中，基于三维地形模及在三维地形模型上构建的置平区域，在当前层级地形中，获取所有位于置平区域范围内及与缓冲区域相交的所有地形瓦片，所获取的这些地形瓦片中，每个地形瓦片中均划分为多个投影面积相等的方格。获取方格的实际高程和该方格的对应高程，其中，方格的实际高程为方格几何中心处在地形瓦片中的高程，该方格的对应高程为该方格几何中心处竖直方向上置平区域的高程，或放坡坡面的高程，也就是说，该方格如位于置平区域的竖直方向上，则该方格的对应高程为置平高程，该方格如位于放坡坡面的竖直方向上，则该方格的对应高程为该方格几何中心处竖直方向上放坡坡面的高程。基于获取方格的实际高程和该方格的对应高程，以及方格的面积，计算以方格面积为底面积，方格的实际高程和该方格的对应高程差值为高的柱体体积，其中，方格的实际高程大于该方格的对应高程的差值取正值，方格的实际高程小于该方格的对应高程的差值取负值，分别表征该方格所表征的实际地形区域需要进行开挖或填方以形成置平区域或放坡坡面。

利用上述方法，计算所获取的这些地形瓦片的所有方格对应的柱体体积，获取所有方格的实际高程与该方格的对应高程的差值为正值的柱体体积，相加得到总开挖体积，获取所有方格的实际高程与该方格的对应高程的差值为负值的柱体体积，相加得到总填方体积。

进一步的，在当前层级地形中，每个地形瓦片均为投影面积相等的正方形，在将每个地形瓦片中均划分为多个投影面积相等的方格时，将置平区域划分17×17，共289个投影面积相等方格。根据当前层级地形与实际地形的比例，根据该比例获取其中方格的投影面积所对应的实际地形的面积，进而使基于方格投影面积得到得得柱体体积可用于表征开挖体积或填方体积。

<装置实施例>

图6示出根据本公开一实施例地形整平放坡装置的主体结构图。如图6所示，地形整平放坡装置100，包括：输入模块110、构建模块120和生成模块130；输入模块110，被配置为获取施工地段的地理数据，地理数据包括施工地段的地表各处的坐标及高程，基于地理数据构建用于表征该施工地段的三维地形模型；构建模块120，被配置为基于三维地形模型，确定施工地段的置平区域；生成模块130，被配置为基于预设的放坡参数，在三维地形模型中生成置平区域的放坡坡面。

<设备实施例>

图7示出根据本公开一实施例地形整平放坡设备的主体结构图。如图7所示，地形整平放坡设备200包括处理器210以及用于存储处理器210可执行指令的存储器220。其中，处理器210被配置为执行可执行指令时实现前面任一所述的地形整平放坡方法。

此处，应当指出的是，处理器210的个数可以为一个或多个。同时，在本公开实施例的用于图像的外参校准设备200中，还可以包括输入装置230和输出装置240。其中，处理器210、存储器220、输入装置230和输出装置240之间可以通过总线连接，也可以通过其他方式连接，此处不进行具体限定。

存储器220作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序和各种模块，如：本公开实施例的地形整平放坡方法所对应的程序或模块。处理器210通过运行存储在存储器220中的软件程序或模块，从而执行地形整平放坡设备200的各种功能应用及数据处理。

输入装置230可用于接收输入的数字或信号。其中，信号可以为产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号。输出装置240可以包括显示屏等显示设备。

<存储介质实施例>

根据本公开的第四方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器210执行时实现前面任一所述的地形整平放坡方法。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (7)

1.一种地形整平放坡方法，其特征在于，用于对施工地段进行整平放坡，包括：

获取所述施工地段的地理数据，所述地理数据包括所述施工地段的地表各处的坐标及高程，基于所述地理数据构建用于表征该所述施工地段的三维地形模型；

基于所述三维地形模型，确定所述施工地段的置平区域；

基于预设的放坡参数，在所述三维地形模型中生成所述置平区域的放坡坡面；

其中，预设的所述放坡参数包括置平高程和放坡斜率；

所述置平高程为所述置平区域的高程，所述放坡斜率为所述放坡坡面与所述置平区域所在平面之间的斜率；

获取所述置平区域的边缘作为放坡边缘；

获取所述施工地段在所述放坡边缘竖直方向上的实际高程；

判断所述实际高程与所述置平高程大小关系；

基于判断结果以该所述放坡边缘为起点，沿所述放坡斜率朝向置平高度抬升或降低方向生成所述放坡坡面直至与所述施工地段的地形表面相交；

如所述放坡边缘与所述三维地形模型的地形表面全部相交，则不生成所述放坡坡面，如所述放坡边缘与三维地形模型的地形表面有N个点相交时，则基于该N个点和所述放坡边缘的两端点，将该所述放坡边缘分为N＋1个所述放坡边缘，再基于这N＋1个所述放坡边缘分别生成所述放坡坡面。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述放坡坡面包括开挖坡面和填方坡面；

沿所述放坡斜率朝向所述置平高度抬升方向生成的所述放坡坡面，为所述开挖坡面；

沿所述放坡斜率朝向所述置平高度降低方向生成的所述放坡坡面，为所述填方坡面。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述置平区域的缓冲区域；

获取位于所述置平区域中的地形瓦片，根据所述放坡参数对该所述地形瓦片的高程进行更新；

获取与所述缓冲区域相交和位于所述缓冲区中的所述地形瓦片，根据所述置平区域、所述放坡参数和所生成的所述放坡坡面，对该所述地形瓦片的高程进行更新；

其中，所述地形瓦片用于表征所述施工地段的部分实际地形。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，在基于所述地理数据构建用于表征该所述施工地段的所述三维地形模型时，所述三维地形模型包含两个以上层级地形，各所述层级地形分别用于表征不同分辨率下的所述施工地段。

5.一种地形整平放坡装置，其特征在于，包括：输入模块、构建模块和生成模块；

所述输入模块，被配置为获取施工地段的地理数据，所述地理数据包括所述施工地段的地表各处的坐标及高程，基于所述地理数据构建用于表征该所述施工地段的三维地形模型；

所述构建模块，被配置为基于所述三维地形模型，确定所述施工地段的置平区域；

所述生成模块，被配置为基于预设的放坡参数，在所述三维地形模型中生成所述置平区域的放坡坡面；

其中，预设的所述放坡参数包括置平高程和放坡斜率；

所述置平高程为所述置平区域的高程，所述放坡斜率为所述放坡坡面与所述置平区域所在平面之间的斜率；

获取所述置平区域的边缘作为放坡边缘；

获取所述施工地段在所述放坡边缘竖直方向上的实际高程；

判断所述实际高程与所述置平高程大小关系；

基于判断结果以该所述放坡边缘为起点，沿所述放坡斜率朝向置平高度抬升或降低方向生成所述放坡坡面直至与所述施工地段的地形表面相交；

如所述放坡边缘与所述三维地形模型的地形表面全部相交，则不生成所述放坡坡面，如所述放坡边缘与三维地形模型的地形表面有N个点相交时，则基于该N个点和所述放坡边缘的两端点，将该所述放坡边缘分为N＋1个所述放坡边缘，再基于这N＋1个所述放坡边缘分别生成所述放坡坡面。

6.一种地形整平放坡设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现权利要求1至4中任意一项所述的方法。

7.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至4中任意一项所述的方法。

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