[發明專利]基于傾斜攝影技術的不同坡度道路土方測量方法

在審

• 申請號: 202010537440.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111765869A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 徐寧;秦夏強;許海巖;趙瑜;王恩來
• 申請（專利權）人: 中國二十冶集團有限公司
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/02;G06T17/05
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 沈國良

1.一種基于傾斜攝影技術的不同坡度道路土方測量方法，其特征在于本方法包括如下步驟：

步驟一、采集整理土方測量區域的地理位置資料；

步驟二、根據現場踏勘和電子地圖確定無人機航拍路線和航拍參數，采用無人機按航拍路線和航拍參數進行拍攝，獲得各分區初步傾斜攝影數據，應用航拍pos數據去除不需要和多余的數據資料，生成拍攝區域的各分區傾斜攝影三維實景模型；

步驟三：各分區傾斜攝影三維實景模型合模，將各分區的三維實景模型導入三維修編軟件，確定連續編號及相鄰分區兩個同樣的特殊坐標點；根據兩個同樣的特殊坐標點完成傾斜攝影三維實景模型的合模；應用pos數據對合模后重疊的部分進行處理，使相鄰分區的三維實景模型無縫結合；以此類推，完成整個傾斜攝影區域的合模；

步驟四、以垂直道路邊坡方向設置無人機的拍攝航線，獲取垂直道路邊坡的影像數據資料；

步驟五、采用垂直道路邊坡的影像數據資料整合至傾斜攝影三維實景模型，建立修正道路邊坡傾斜攝影三維實景模型；

步驟六、在修正道路邊坡傾斜攝影三維實景模型中查詢邊坡的高程，在施工路基橫斷面圖中查詢道路邊坡比例，根據邊坡比例計算公式：計算道路邊坡的水平距離；在修正道路邊坡傾斜攝影三維實景模型中量取道路邊坡的水平距離以及相應的高程點，確定道路邊坡的坡頂頂點，進而獲取道路邊坡的土方量；

步驟七、將道路邊坡劃分為邊坡區域，填挖交界部位劃分為填挖交界區域，其余道路土方測量區域劃分為矩形區域和非矩形區域；

步驟八、將土方測量的采樣點設置成矩形采樣點和三角形采樣點，并且邊坡區域、填挖交界區域、矩形區域和非矩形區域分別按面積劃分為大區域、較大區域、一般區域、小區域和微小區域；

步驟九、設定土方計算誤差，并根據式(1)計算所劃分區域的采樣距離；

式中，f(a_i)為第i區域的土方計算誤差，f(d_i)為第i區域的采樣距離，f(c_i)為第i區域的測量周長，∫∫f(x_i)f(y_i)dxdy為第i區域的測量面積；其中a_i、d_i、c_i分別為第i區域的計算誤差變量、采樣距離變量、測量周長變量；x_i、y_i分別為第i區域坐標系的x軸值和y軸值；

步驟十、在矩形區域中，設定大區域的采樣距離為1單位，較大區域的采樣距離為0.5單位，一般區域的采樣距離為0.3單位，小區域的采樣距離為0.1單位，微小區域的采樣距離為0.05單位；

步驟十一、在邊坡區域、填挖交界區域和非矩形區域中，設定大區域的采樣距離為0.5單位，較大區域的采樣距離為0.3單位，一般區域的采樣距離為0.1單位，小區域的采樣距離為0.05單位，微小區域的采樣距離為0.01單位；

步驟十二、根據各區域面積，設定的采樣距離，矩形區域采用矩形采樣點，邊坡區域、非矩形區域和填挖交界區域采用三角形采樣點，分別測量各區域的填、挖土方量；

步驟十三、將各區域的填、挖土方量累加，即為經邊坡處理后的道路土方量。

2.根據權利要求1所述的基于傾斜攝影技術的不同坡度道路土方測量方法，其特征在于：步驟二中，所述航拍參數包括航拍高度和速度，并且根據現場拍攝區域建筑物的分布情況設定，根據初步設定的航拍路線和參數設置無人機試飛，根據試飛結果調整航拍路線和參數設置，根據調整后的航拍路線和參數進行拍攝，獲得初步傾斜攝影數據。

3.根據權利要求1或2所述的基于傾斜攝影技術的不同坡度道路土方測量方法，其特征在于：步驟八中，大區域面積＞6400平方單位，6400平方單位≥較大區域面積＞1600平方單位，1600平方單位≥一般區域面積＞576平方單位，576平方單位≥小區域面積＞64平方單位，微小區域面積≤64平方單位。