[发明专利]基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，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。

技术领域

本发明涉及土石方量测算技术领域，具体涉及一种基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法。

背景技术

传统土石方量测算的方法如方格网、散点法和表格法等往往受限于测量工具与地形，而近年来引进的RTK(Real-time kinematic，实时动态)载波相位差分技术也因设备昂贵、专业性强而不能随时应用于项目工程中。因此，现有技术的土石方量测算方法存在如下缺点：①依赖于测量人员人工操作，野外测绘无法保证测绘人员的安全性；②RTK设备昂贵、专业性强，不能随时应用于项目工程；③测绘及计算土石方工程量耗时长。

无人机斜摄成像技术的日益成熟，大大推动了三维逆建模技术的发展。使用斜摄成像技术进行三维逆建模，具有数据采集效率高、人工干预少、建模速度快的特点，更符合现代项目管理精细化和数据化的趋势。因此，需要开发一种基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，来克服传统土方量测算中量测难、耗时长等难点，并且能够保障测绘人员的人身安全。

专利CN105867404A公开了一种无人机测量土石方的方法，包括如下步骤：S1、飞行任务规划和设备选取；S2、执行飞行任务获取数据；S3、根据影像数据和地理坐标信息建立三维模型；S4、结合工程图纸和生成的三维模型来计算测量区域的土方量；S5、一定时间间隔重复测量计算工程量。该发明通过在无人机设置的飞行控制系统、卫星定位系统、飞行数据存储系统及机载相机可减少外业工作量，缩短测量周期；避免人为的干预测量过程而影响最终的测量结果，以一定时间间隔重复测量获取的多组三维模型相互比较和测量可以计算出土石方的工程量。然而该发明存在一些缺陷，该方法并没有对待测区域设置靶标控制点，仅通过设计和规划无人机的起飞降落位置、高度和航线，这样得到的三维模型的精确度控制方面较低。该方法中提及土石方工程量计算需要手动结合工程图纸进行计算，计算工作量繁复，同时该方法未明确土石方工程量数据采集过程、三维模型形成过程以及至关重要的测算过程，可操作性较低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于无人机逆建模技术的土石方量测算方法，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。