[发明专利]面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法及装置

权利要求书

1.面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取待测量的高速公路的公路里程点坐标和沿线DEM数据；

S2、根据公路里程点坐标生成高速公路的中心线；

S3、以高速公路的中心线为中心，向高速公路的中心线两侧偏移一定距离，形成带状区域，构成缓冲区，作为高速公路无人机航空摄影测量范围；

S4、根据高速公路所在区域的波谷和波峰，计算高速公路中心线局部高程最大值和最小值，并将离高速公路中心线局部高程最大值处和最小值处最近的公路里程点作为无人机航线分区点；

S5、计算相邻两个无人机航线分区点之间的各公路里程点到该两个无人机航线分区点的直线距离，若公路里程点到无人机航线分区点的直线距离超过阈值，则将该公路里程点作为新的无人机航线分区点，直至各公路里程点到与其相邻的无人机航线分区点的直线距离小于阈值；

S6、获取每个公路里程点的高程值；

S7、计算无人机的相对航高；

S8、计算相邻两个无人机航线分区点的高程变化值，若相邻两个无人机航线分区点的高程变化值大于无人机的相对航高，则将这两个无人机航线分区点中间的公路里程点作为新的无人机航线分区点，直至所有相邻两个无人机航线分区点的高程变化值均小于无人机的相对航高；

S9、计算相邻两个无人机航线分区点之间的距离，获取无人机的最大航程，若相邻两个无人机航线分区点之间的距离大于无人机的最大航程，则将相邻两个无人机航线分区点中间的公路里程点作为新的无人机航线分区点，直至所有相邻两个无人机航线分区点之间的距离均小于无人机的最大航程。

2.根据权利要求1所述的面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，其特征在于，在步骤S1中，下载全球STRM高程数据，获取待测量的高速公路的公路里程点坐标，并剪裁出高速公路沿线的高程断面，获得高速公路沿线DEM数据。

3.根据权利要求2所述的面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，其特征在于，在步骤S2中，将公路里程点坐标转为点文件，在arcmap里面采用pointtoline的命令，生成高速公路的中心线文件。

4.根据权利要求2所述的面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，其特征在于，在步骤S4中，采用matlab程序中的peak命令，求出高速公路所在区域的波谷和波峰。

5.根据权利要求1所述的面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，其特征在于，在步骤S5中，阈值为300m。

6.根据权利要求1所述的面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，其特征在于，在步骤S6中，将高速公路的中心线与DEM数据进行叠加分析，提取每个公路里程点的高程值。

7.根据权利要求1所述的面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，其特征在于，在步骤S7中，根据无人机影像的地面分辨率确定和相机参数计算其相对航高。

8.根据权利要求1所述的面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，其特征在于，在步骤S8中，相邻两个无人机航线分区点的高程变化值需小于无人机的相对航高的1/6。

9.根据权利要求1所述的面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区方法，其特征在于，在步骤S9中，相邻两个无人机航线分区点之间的距离需小于无人机的最大航程的1/5。

10.面向高速公路的无人机摄影测量的摄影分区装置，其特征在于，包括：

设计信息收集模块，用于收集待测量的高速公路的设计信息，包括待测量的高速公路的公路里程点坐标和沿线DEM数据；

中心线生成模块，用于根据公路里程点坐标生成高速公路的中心线；

缓冲区分析模块，用于以高速公路的中心线为中心，向高速公路的中心线两侧偏移一定距离，形成带状区域，构成缓冲区，作为高速公路无人机航空摄影测量范围；

曲线波谷和波峰分析模块，用于根据高速公路所在区域的波谷和波峰，计算高速公路中心线局部高程最大值和最小值，并将离高速公路中心线局部高程最大值处和最小值处最近的公路里程点作为无人机航线分区点；

曲线弯曲度分析模块，用于计算相邻两个无人机航线分区点之间的各公路里程点到该两个无人机航线分区点的直线距离，若公路里程点到无人机航线分区点的直线距离超过阈值，则将该公路里程点作为新的无人机航线分区点，直至各公路里程点到与其相邻的无人机航线分区点的直线距离小于阈值；

高程值提取模块，用于获取每个公路里程点的高程值；

航高计算模块，用于计算无人机的相对航高；

航高辅助分析模块，用于计算相邻两个无人机航线分区点的高程变化值，若相邻两个无人机航线分区点的高程变化值大于无人机的相对航高，则将这两个无人机航线分区点中间的公路里程点作为新的无人机航线分区点，直至所有相邻两个无人机航线分区点的高程变化值均小于无人机的相对航高；

航程辅助分析模块，用于计算相邻两个无人机航线分区点之间的距离，获取无人机的最大航程，若相邻两个无人机航线分区点之间的距离大于无人机的最大航程，则将相邻两个无人机航线分区点中间的公路里程点作为新的无人机航线分区点，直至所有相邻两个无人机航线分区点之间的距离均小于无人机的最大航程。