[发明专利]一种采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法与系统

说明书

本发明公开了一种采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法及系统，其中方法包括：S1、获取无人机对勘察区域采集的无人机图像数据；S2、对无人机图像数据进行预设控制点刺点和空三加密处理，生成数字高程模型DEM和数字正射影像图DOM，作为所勘察区域的地表模型数据，重构三维地形；S3、基于优化的U‑Net模型提取三维地形中的关键点；S4、基于蚁群路由选取算法选取三维地形中构成路径关键点的集合，再在关键点间对多路径进行排列组合，生成多条初选目标路线；S5、通过基于层次分析的综合评估法对初选目标路线进行综合评估，得到最优目标路线。本发明具有效率高、自动化程度高以及成本低等优点。

技术领域

本发明主要涉及无人机测绘技术领域，具体涉及一种采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法与系统。

背景技术

无人机测绘是将无人机技术应用于测绘遥感领域而产生的新方向，是新型测绘遥感技术与航空平台技术、信息技术、传感器技术的高度集成，目前已应用于交通道路、石油管线、电力电线等行业的选线设计中。在交通道路选线设计中，它可以快速获得大区域三维地形图及影像数据，给设计人员提供线路，辅助多设计方案的评估比较，为线路的优化设计提供重要支持。在石油及天然气工业的勘测设计中，可以解决空间不可达、环境复杂等问题，快速获取管线走廊带高精度的地形数据和高清晰度的影像数据，为油气管线的勘测优化选线提供基础数据支撑。在电力选线设计中，能快速获取线路走廊内的地面三维信息以及线路周边的各种地物信息，结合虚拟技术还原真实的三维场景，辅助设计人员从不同的视角观看线路周围的地物、地貌信息，在三维场景内进行电力选线和线路优化。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种效率高、自动化程度高以及成本低的采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法与系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种采用无人机测绘的通信线路工程勘察设计方法，包括步骤：

S1、获取无人机通过倾斜摄影的方式对勘察区域采集的无人机图像数据；其中无人机图像数据包括可见光图像和红外图像；

S2、对无人机图像数据进行预设控制点刺点和空三加密处理，生成数字高程模型DEM和数字正射影像图DOM，作为所勘察区域的地表模型数据，重构三维地形；

S3、基于优化的U-Net模型提取三维地形中的关键点，其中关键点包括道路和河流；

S4、基于蚁群路由选取算法选取三维地形中构成路径关键点的集合，再在关键点间对多路径进行排列组合，生成多条初选目标路线；

S5、通过基于层次分析的综合评估法对初选目标路线进行综合评估，得到最优目标路线。

优选地，步骤S2中生成数字高程模型DEM和数字正射影像图DOM的具体过程为：

结合前期预设控制点信息和无人机相机校准参数信息，进行空间三角测量解算处理，最终生成整个勘察区域的数字高程模型DEM和数字正射影像图DOM；

其中DEM的生成过程为：利用DPGr id系统首先采集特征点、线来生成单模型的DEM，然后进行DEM的拼接，裁切生成单幅的DEM，再对DEM进行接边和检测，并最终生成整个勘察区域的DEM；

其中DOM的生成过程为：利用DPGr id系统进行单模型的DEM生成单模型的DOM，然后使用Ortho Mosaic进行DOM的镶嵌、裁切生成单幅的DOM，再对DOM进行接边、检测以及拼接，最后利用PhotoShop软件进行调色，生成整个航摄区域的DOM。

优选地，在步骤S2中，重构三维地形的具体过程为：

S2.1、匀色处理倾斜影像：对倾斜影像的曝光度、对比度和明暗进行处理，以保证最终的建模真实度；