[發(fā)明專(zhuān)利]基于傾斜攝影技術(shù)并分區(qū)域累加的土方量計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010541359.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111765870A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐寧;李印冬;楊華杰;張雄;趙瑜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)二十冶集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C11/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C11/00;G01C11/02;G06T17/00
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 沈國(guó)良

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于傾斜攝影技術(shù)并分區(qū)域累加的土方量計(jì)算方法，本方法采用無(wú)人機(jī)拍攝土方計(jì)算區(qū)域，獲得初步傾斜攝影數(shù)據(jù)，生成拍攝區(qū)域的傾斜攝影三維實(shí)景模型；根據(jù)模型將土方計(jì)算區(qū)域劃分為若干矩形區(qū)域、非矩形區(qū)域以及特殊區(qū)域；設(shè)定土方計(jì)算誤差，計(jì)算所劃分區(qū)域的采樣距離；按面積將各區(qū)域劃分為五個(gè)面積等級(jí)，并分別設(shè)定五個(gè)面積等級(jí)的采樣距離值，按各區(qū)域面積以及設(shè)定的采樣距離，分別計(jì)算各區(qū)域的填、挖土方量并累加，得到土方計(jì)算區(qū)域的累加土方量。本方法通過(guò)合理劃分土方計(jì)算區(qū)域，提高土方量計(jì)算的精確度和計(jì)算效率，降低計(jì)算成本，保證了土方量計(jì)算的科學(xué)性和合理性，為土建項(xiàng)目的預(yù)算和結(jié)算提供可靠的依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土建工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于傾斜攝影技術(shù)并分區(qū)域累加的土方量計(jì)算方法。

背景技術(shù)

土方量計(jì)算是土建工程設(shè)計(jì)規(guī)劃的重要內(nèi)容，對(duì)土建項(xiàng)目的預(yù)算和結(jié)算起到重要作用。傾斜攝影技術(shù)作為近年來(lái)在測(cè)繪領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)，已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于市政基礎(chǔ)設(shè)施的測(cè)量、勘察、設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。通過(guò)采用無(wú)人機(jī)拍攝建立傾斜攝影三維實(shí)景模型不僅能為土方量計(jì)算提供地形數(shù)據(jù)資料，而且能夠反映現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工情況，為土方量計(jì)算提供依據(jù)。而在傾斜攝影技術(shù)基礎(chǔ)上，針對(duì)土方量計(jì)算就不得不考慮計(jì)算的誤差問(wèn)題，只有將土方量計(jì)算的誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，才能保證土方量計(jì)算的準(zhǔn)確度。土方量計(jì)算的原理就是將土方區(qū)域劃分為一個(gè)個(gè)足夠小的塊，這些小塊的土方量之和即為計(jì)算區(qū)域的土方量。顯然，這一個(gè)個(gè)小塊的面積越小計(jì)算得越準(zhǔn)確，但是受客觀條件限制并不能無(wú)限小，而且劃分的太小會(huì)造成計(jì)算成本大幅增加，計(jì)算效率也會(huì)大幅降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于傾斜攝影技術(shù)并分區(qū)域累加的土方量計(jì)算方法，本方法通過(guò)合理劃分土方計(jì)算區(qū)域，提高土方量計(jì)算的精確度和計(jì)算效率，降低計(jì)算成本，保證了土方量計(jì)算的科學(xué)性和合理性，為土建項(xiàng)目的預(yù)算和結(jié)算提供可靠的依據(jù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明基于傾斜攝影技術(shù)并分區(qū)域累加的土方量計(jì)算方法包括如下步驟：

步驟一、采集整理土方計(jì)算區(qū)域的地理位置資料；

步驟二、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和電子地圖確定無(wú)人機(jī)航拍路線和航拍參數(shù)，采用無(wú)人機(jī)按航拍路線和航拍參數(shù)進(jìn)行拍攝，獲得各分區(qū)初步傾斜攝影數(shù)據(jù)，應(yīng)用航拍pos數(shù)據(jù)去除不需要和多余的數(shù)據(jù)資料，生成拍攝區(qū)域的各分區(qū)傾斜攝影三維實(shí)景模型；

步驟三、各分區(qū)傾斜攝影三維實(shí)景模型合模，將各分區(qū)的三維實(shí)景模型導(dǎo)入三維修編軟件，確定連續(xù)編號(hào)及相鄰分區(qū)兩個(gè)同樣的特殊坐標(biāo)點(diǎn)；根據(jù)兩個(gè)同樣的特殊坐標(biāo)點(diǎn)完成傾斜攝影三維實(shí)景模型的合模；應(yīng)用pos數(shù)據(jù)對(duì)合模后重疊的部分進(jìn)行處理，使相鄰分區(qū)的三維實(shí)景模型無(wú)縫結(jié)合；以此類(lèi)推，完成整個(gè)傾斜攝影區(qū)域的合模；

步驟四、根據(jù)傾斜攝影三維實(shí)景模型，將土方計(jì)算區(qū)域劃分為若干矩形區(qū)域和非矩形區(qū)域，將坡度大于3％的區(qū)域和土方填挖交界區(qū)域劃分為特殊區(qū)域；

步驟五、設(shè)定土方計(jì)算誤差，并根據(jù)式(1)計(jì)算所劃分區(qū)域的采樣距離；

式中，f(a_i)為第i區(qū)域的土方計(jì)算誤差，f(d_i)為第i區(qū)域的采樣距離，f(c_i)為第i區(qū)域的測(cè)量周長(zhǎng)，∫∫f(x_i)f(y_i)dxdy為第i區(qū)域的測(cè)量面積；其中，a_i、d_i、c_i分別為第i區(qū)域的土方計(jì)算誤差變量、采樣距離變量、測(cè)量周長(zhǎng)變量，x_i、y_i分別為第i區(qū)域坐標(biāo)系的x軸值、y軸值；

步驟六、按面積將矩形區(qū)域、非矩形區(qū)域和特殊區(qū)域劃分為大區(qū)域、較大區(qū)域、一般區(qū)域、小區(qū)域和微小區(qū)域；