[发明专利]基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法

权利要求书

1.一种基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.在土石方量待测区域设置多个靶标控制点；

S2.在采集数据前，对待测区域的场地进行清理；

S3.基于影响无人机获取影像精度的主要因素，对无人机的相关参数进行设置，其中，影响无人机获取影像精度的主要因素包括航线、相对航高和重叠度；

S4.确定航线的数量与方向，并划定无人机的航测区域；

S5.无人机斜摄数据的采集及输出；

S6.利用无人机斜摄数据，进行逆向建模；以及

S7.基于所建立的模型，计算土石方量。

2.根据权利要求1所述的基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，其特征在于：步骤S1中，在待测区域设置多个靶标控制点包括：在待测区域中占地面积平均每10000m²布置2个靶标控制点，相邻两个靶标控制点的间距不大于80m，且所述靶标控制点的数量不少于5个，以构成闭合控制网，利用全站仪测量并记录每个靶标控制点的经纬及高程信息，并且在采集数据前，制作1mX1m的纸质标靶并固定在标靶控制点上。

3.根据权利要求1所述的基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，其特征在于：步骤S2中，在采集数据前，对待测区域的场地进行清理包括：对场内堆放的材料及机械进行调运或清理，对于难以搬运的材料或大型机械做相应量测及记录，以计算出材料或大型机械的体积，在土石方量计算时进行扣减。

4.根据权利要求1所述的基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，其特征在于：所述无人机采用具有多个传感器和摄像头的无人机，传感器包括气压计和GNSS模块，其中气压计用于测量大气压值，根据大气压值无人机计算出拍摄数据的绝对海拔高度，GNSS模块用于测量地理坐标、海拔高度、线速度以及航向角，并使测得的数据成为拍摄画幅数据自带的pos信息，步骤S3中，无人机的相关参数包括相对航高、航向及旁向重叠度、传感器大小、相机焦距、摄像头角度、测区投影面积以及画幅数量，其中摄像头角度包括45°、60°和90°，航向及旁向重叠度设置为70%。

5.根据权利要求1所述的基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，其特征在于：步骤S4中，确定航线的数量与方向，并划定无人机的航测区域包括：将无人机的航测区域设置为待测区域外扩100m，并考虑航线的数量与方向，其中，航线应呈带状按次序逐步覆盖全部待测区域，以实现对地形逻辑有序的全覆盖航摄，占地面积大于10000m²的待测区域，航线数量不小于10根，每增加10000m²，航线数量增加不少于5根。

6.根据权利要求1所述的基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，其特征在于：步骤S5中，无人机斜摄数据的采集及输出包括：无人机从不同位置不同角度获取同一地物多方向上的影像并进行记录，同时记录无人机视点的POS信息，在航摄过程中应有一定数量的图像摄有标靶控制点，以修正生成的三维模型的坐标信息。

7.根据权利要求1所述的基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，其特征在于：步骤S6中，所建立的模型的类型包括原始地表DEM模型、设计表面DEM模型和土方开挖现状DEM模型，根据原始地表DEM模型和设计表面DEM模型计算设计挖填土石方量，根据原始地表DEM模型和土方开挖现状DEM模型计算实际挖填土石方量。

8.根据权利要求7所述的基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，其特征在于：所述原始地表DEM模型及土方开挖现状DEM模型的生成过程为：利用无人机斜摄数据，通过Smart 3D软件将影像进行匹配和联合平差,完成三维实景模型和数字表面模型的建立。