[发明专利]利用高精度倾斜摄影模型的野外地质勘察点线放样方法

说明书

本发明公开了一种利用高精度倾斜摄影模型的野外地质勘察点线放样方法，属于水利水电工程地质勘察和测绘领域，其特征在于，包括以下步骤：1.建立工程区内高精度倾斜摄影模型；2.在内业工作中，将模型加载到外业数据采集系统中，并叠加多源底图；3.根据多源底图在模型上标注待放样的点和线；4.结合模型分析数据、路径规化算法设计外业线路；5.外业勘探时将系统外接RTK与电子罗盘；6.根据电子罗盘和RTK数据，在模型上实时标绘当前位置和方位角，计算与放样对象的距离和方向；7.到达目的地后，记录位置信息。本发明综合GIS技术、多底图融合技术、三维高精度实景模型、动态规划算法、信号处理等技术，提升了放样内外业工作的质量和效率。

技术领域

本发明涉及水利工程地质勘查、GIS、测量领域，具体涉及一种利用高精度倾斜摄影模型的野外地质勘察点线放样方法。

背景技术

在水利水电工程中，地质测绘是查明拟建场地工程地质条件的基础性工作，是勘察中最先进行的项目，其目的是编制工程地质图，并系统地获取原始资料。放样是地质测绘工作的重要内容之一，是指根据施工设计图纸上的坐标在现场进行标绘。传统的放样方法是利用全站仪，采用极坐标法或前交会法确定坐标点。传统放样方法要求测量点之间必须通视，但是这种方法工作效率低，精度也常常受到限制，严重制约了工程建设的进度和质量。随着测量方法的发展，GPS-RTK技术给工程地质放样工作提供了新的技术手段，通过无线电波建立移动站与基准站之间的联系，可以快速获取定位坐标，且具有十分高的定位精度。

RTK技术在很大程度上改善了传统的放样工作，但是放样本身是一项内外业结合的过程，需要先进行内业布置、路线设计，然后再进行外业工作。因此，当前的放样手段仍在很大程度上有待提升，具体表现为：(1)放样的对象包括地质点和地质界线，内业布置工作需要综合考量地质条件及工程建设需求，设计合理的点放样对象和线放样对象；目前内业布置所参考的数据主要来源于二维的地质底图(包括CAD图、卫星影像图、地质图等)，底图数据之间相互分离，不利于耦合分析，且二维层面的底图不够直观，给工程师的空间分析带来了难度。(2)外业工作中的放样对象的数量通常比较多，放样路线难以规划。目前，存在许多最优路线规划算法(如Dijkstra、A*算法)，市面上的地图软件基于这些算法给用户提供路线规划服务，取得了不错的效果。然而，野外地质环境与居民区的环境差别较大，除了需要考虑路径的水平向长度之外，还需要考虑高程变化、路径的危险程度等多种要素。在传统的内业工作中，工程师仅通过二维地图分析放样对象的分布情况，然后通过主观的判断制定路径。由于不能掌握工程现场的实景信息，且分析方法简单主观，路径规划结果往往不够准确，进而影响放样的效率。(3)放样的工作量较大，且存在着很多重复劳动。比如在对两条平行的线路放样时，往往要重复经过同一条线路，而这一过程其实仅需要对其中一条线路放样，然后通过设置“行偏距”即可完成两条路线的快速放样。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对目前工程地质放样过程的内外业一体化工作，综合考虑倾斜摄影模型的优势，结合寻优算法与传感器设备，提出了一种利用高精度倾斜摄影模型的野外地质勘察点线放样方法，提升水利水电工程地质放样工作的质量与效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用高精度倾斜摄影模型的野外地质勘察点线放样方法，包括以下步骤：

A.利用无人机航拍，建立工程区域内地质条件的高精度倾斜摄影模型；

B.在内业工作中，将倾斜摄影模型加载到外业数据采集系统中，并叠加上多源地质底图；

C.根据多源地质底图在倾斜摄影模型上标注需要放样的点对象或线对象；

D.在高精度倾斜摄影模型中，结合路径规划算法规划好最优的外业勘察线路；

E.外业勘探时，将系统外接电子罗盘和手持RTK设备；