[发明专利]一种无人机裸眼3D全数字测图法

说明书

本发明提供一种一种无人机裸眼3D全数字测图法，采用无人机航测法建立密集点云数据，采用点云滤波分类法提取地面特征点，点云逆向工程法转化为三维格网模型，通过格网孔洞修饰和格网内插法优化格网空间结构，根据比例尺需求设置等高线参数，建立三维平滑等高线，精度能够对达到5cm以内。其等高线能够直接转化为TIN三角网、数字高程模型(DEM)，密集点云数据，能够直接用于土石方计算，三维GIS模型建立。以解决现有模型不能真实反应地形空间起伏变化，不能直接应用于土石方计算、施工便道选线等，影响数字地形产品交互效率的问题。属于土木工程领域。

技术领域

本发明涉及一种无人机裸眼3D全数字测图法，该方法特别适用于野外地形测绘，属土木工程领域。

背景技术

目前，地形图测绘主要以GPS-RTK为主，其存在外业工作量大、周期长、工作效率低、精度受限等问题，不能最真实掌握施工现场三维地形信息，对项目决策带来一定的影响。随着无人机航测技术的普及，较为先进的方法可以采用无人机航测建立三维地形模型(也叫实景模型)，受建筑群体和密集植被体的影响，但其模型不能真实反应地形空间起伏变化，不能直接应用于土石方计算、施工便道选线等，严重影响了数字地形产品交互效率。

发明内容

本发明提供一种无人机裸眼3D全数字测图法，以解决现有模型不能真实反应地形空间起伏变化，不能直接应用于土石方计算、施工便道选线等，影响数字地形产品交互效率的问题。

为实现上述目的，拟采用这样一种无人机裸眼3D全数字测图法，具体方案如下：

1)航拍采集及处理

采用便携式的航标作为像控点，在测区四周布设4-6个点，用RTK测量出航标中心点的坐标，并将其转化到WGS84-UTM坐标系下；

在行规软件上设置航飞参数，飞行任务采用格网或者环向绕飞模式，高度控制在120m以内，航向与旁向重贴率为80％，相机倾角为15°，飞行采样时间为2s；

将无人机影像拷贝到电脑上，选择任一航片调整影像曝光参数，记录其参数值，对所有的航片进行批量处理，统一所有的航片分辨率、曝光强度、色彩；

在航测数据处理软件中，新建工程，导入无人机影像数据和相控点坐标，采用公式Int(L/6)+31计算出测区的坐标带号，L为测区经度，对应在北半球找到坐标系统，在bigmap地图软件中，下载测区数据量范围KML文件，将其添加到航测数据处理软件中，以此定义航片处理范围，并建立航测数据处理流程，检查控制点精度合格后，设置点云采样间距为1cm，生产高精度的密集点云数据，点云输出选择las格式。

2)点云滤波分类；

在点云数据软件中，导入航测点云，在点云分类模块中，将初始点云定义为未分类状态，采用参数滤波分类法与手动分类法相结合的方式分类出地面点；

参数滤波分类，首先采用参数滤波分类提取地面点云，框选全部点云数据，选择地面分类功能，设置点云滤波参数，不同地势范围下的点与滤波参数见下表：

表1：不同地势的点云滤波分类参数表