[发明专利]一种基于Rhino及Grasshopper的三维实景土方可视化精准测算方法

权利要求书

1.一种基于Rhino及Grasshopper的三维实景土方可视化精准测算方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：通过无人机对待测区域进行拍摄，并将拍摄数据传输给该区域内的PPK基站；

S2：PPK基站将拍摄数据处理后，再导入三维模型重建软件进行处理，生成三维实景模型，并导入测图软件中；

S3：通过测图软件对三维实景模型提取高程点，并进行存储；

S4：Rhino软件获取三维实景模型和高程点，通过Rhino软件中的Grasshopper进行Delaunay Mesh 重建并且映射贴图，得到高精度三维可视化地形网格；

S5：Rhino软件获取设计标高数据，重建设计场地三角网，并提取单个网格顶点投影至高精度三维可视化地形网格中，计算高程差值；

S6：按正北方向提取分析待测区域的二维包围盒，并按照所需大小细分矩形，得到所需大小的多个场地空间包围盒；

S7：在每个场地空间包围盒里面对应设计场地三角网和高精度三维可视化地形网格的拓扑关系，形成设计场地三角网的单个网格与高精度三维可视化地形网格的单个网格一一对应关系；

S8：根据每个场地空间包围盒的设计场地三角网、高精度三维可视化地形网格和高程差值进行三段体积值计算，得到单个网格的土方体积，并统计每个场地空间包围盒的土方挖填数据，得到最终土方挖填数据；

在S6中，按正北方向提取分析待测区域的二维包围盒；

按照20m*20m放线，得到20m*20m的方格网；

将得到的方格网投影至高精度三维可视化地形网格中，并赋予每个方格网高度，得到20m*20m的场地空间包围盒；

所述高精度三维可视化地形网格中的高程点间隔低至1m/个，水平误差5cm以内，高程误差10cm以内；

根据每个场地空间包围盒的设计场地三角网、高精度三维可视化地形网格和高程差值进行三段体积值计算，得到单个网格的土方体积的步骤，包括：

根据每个场地空间包围盒的设计场地三角网、高精度三维可视化地形网格和高程差值，进行一一对应，并形成三棱柱；

提取三棱柱上部三角形的最低点和三棱柱下部三角形的最高点，将三棱柱从空间上水平切分为上中下三段；

分别计算三段三棱柱的体积，得到单个网格的土方体积。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过无人机对待测区域进行拍摄之前的步骤，包括：

在待测区域架设PPK基站；

设定无人机的航线、飞行速度、相机角度的参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，PPK基站将拍摄数据处理后，再导入三维模型重建软件进行处理，生成三维实景模型的步骤，包括：

PPK数据处理，通过后差分处理导出POS文件，并匹配照片，将照片和POS文件导入三维模型重建软件；

三维模型重建软件对应照片位置信息，拍摄时相机姿态信息进行解算，计算照片空中的三角信息；

切块生成三维实景模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，统计每个场地空间包围盒的土方挖填数据，得到最终土方数据的步骤包括：

根据单个场地空间包围盒内的挖方区域和填方区域统计所有网格土方的体积；

统计每个场地空间包围盒的数据，得到最终土方数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到最终土方数据之后的步骤，包括：以每个场地空间包围盒二维左下角为参考，显示编号、设计标高、原始标高，并在每个场地空间包围盒内分别显示挖方量和填方量。