一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型的制作方法

1.本实用新型涉及土方工程的技术领域，特别是涉及一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型。


背景技术：

2.河道治理项与土方工程息息相关。精确计算土方量能够为选取施工方案、工程费用的估算以及施工进度的考虑提供依据。在测量过程中，因为测区地理环境复杂多样因素的影响、土方量计算存在的误差和开挖后不可重来等因素，土方体积难以精准计算，经常引起双方利益纠纷，河道测量路径较长，测量点位和测绘条件受地表建筑、植被等限制，测量点位散乱，测量精度不均；行船测量受到不同程度的气候条件、水文条件等限制，测量速度慢，工作效率低；潜水区域船舶无法进入，船舶烧油污染环境，外业工作量大，人员、时间、设备投入成本高；测绘成果单一，无法直观展示河道实景。国内外目前已有无人机三维模型重建及水下地形建模相关技术研究，但未在河湖治理水务环保工程中实现三维模型重建融合及相关土方量测量的应用。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可直观有效地开展土石方的挖运分析与运算基础上，做到土方平衡计算的精确化与精细化，节约解决争议的时间的融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型。
4.本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，包括第三方五目相机、测绘无人机和无人测量船，第三方五目相机安装在测绘无人机上，测绘无人机上设置有第一数据预处理机构，无人测量船设置有第二数据预处理机构，测绘无人机用于收集河湖地表影像，无人测量船基于多波束声呐采集水下地形数据。
5.本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，原始数据采集中，航拍路线采用重叠率60～80％(由地面高度决定)沿某一方向来回往返，船只保持沿测线行进，船只航速保持稳定，控制在4
‑
6节。
6.本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，所述第一数据预处理机构包括密集点云、三维重建和空三处理，影像内业空三加密。
7.本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，所述第二数据预处理机构包括投影转换、裁剪和格栅转点输出。
8.本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，还包括contextcapture软件，contextcapture软件用于处理第一数据预处理和第二数据预处理结果，选定区域计算，通过excel统计分析工程土方量。
9.本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，所述测绘无人机操控手柄上设置有显示器，显示器与第三方五目相机无线连接。
10.与现有技术相比本实用新型的有益效果为：运用实景3d模型的方法模拟土石方开
挖与回填，在直观有效地开展土石方的挖运分析与运算基础上，做到土方平衡计算的精确化与精细化，节约解决争议的时间，对项目成本管控发挥重要作用。通过对本项目应用技术的总结与优化，为以后同类河湖治理水务环保工程项目提供更先进的技术保证措施，以达到降低施工成本，节约投资的目的，使施工过程更加高效安全，施工质量更加有保障，此测算装置携带方便，操作简单，节省作业时间，只需1～2个作业人员即可完成数据采集，节约成本，降低野外测量安全风险，多角度拍摄，分辨率高，且可有效避免因姿态引起的误差，提高了测量效率和测量精度，弥补了倾斜摄影时水下地形数据缺少的问题，形成了完整的水上水下一体化三维场景，地物信息表达清晰完整，集成度高，形象直观，可从实景三维模型中快速、精确的获得土方量与淤泥量，减少因开挖后不可重来等因素造成土方量计算争议，提高实用性。
附图说明
11.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
13.如图1所示，本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，包括第三方五目相机、测绘无人机和无人测量船，第三方五目相机安装在测绘无人机上，测绘无人机上设置有第一数据预处理机构，无人测量船设置有第二数据预处理机构，测绘无人机用于收集河湖地表影像，无人测量船基于多波束声呐采集水下地形数据；运用实景3d模型的方法模拟土石方开挖与回填，在直观有效地开展土石方的挖运分析与运算基础上，做到土方平衡计算的精确化与精细化，节约解决争议的时间，对项目成本管控发挥重要作用。通过对本项目应用技术的总结与优化，为以后同类河湖治理水务环保工程项目提供更先进的技术保证措施，以达到降低施工成本，节约投资的目的，使施工过程更加高效安全，施工质量更加有保障，此测算装置携带方便，操作简单，节省作业时间，只需1～2个作业人员即可完成数据采集，节约成本，降低野外测量安全风险，多角度拍摄，分辨率高，且可有效避免因姿态引起的误差，提高了测量效率和测量精度，弥补了倾斜摄影时水下地形数据缺少的问题，形成了完整的水上水下一体化三维场景，地物信息表达清晰完整，集成度高，形象直观，可从实景三维模型中快速、精确的获得土方量与淤泥量，减少因开挖后不可重来等因素造成土方量计算争议，提高实用性。
14.作为上述实施例的优选，原始数据采集中，航拍路线采用重叠率60～80％(由地面高度决定)沿某一方向来回往返，船只保持沿测线行进，船只航速保持稳定，控制在4
‑
6节。
15.作为上述实施例的优选，所述第一数据预处理机构包括密集点云、三维重建和空三处理，影像内业空三加密。
16.作为上述实施例的优选，所述第二数据预处理机构包括投影转换、裁剪和格栅转点输出。
17.作为上述实施例的优选，还包括contextcapture软件，contextcapture软件用于处理第一数据预处理和第二数据预处理结果，选定区域计算，通过excel统计分析工程土方
量。
18.作为上述实施例的优选，所述测绘无人机操控手柄上设置有显示器，显示器与第三方五目相机无线连接。
19.本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，其在工作时，采用无人机收集河湖地表影像，采集基于多波束声呐的水下地形数据，根据航拍影像，处理成地表三维重建模型；基于声呐数据，处理形成水下地形三维重建数据；将倾斜摄影模型、水下地形数据模型无缝对接、进行融合展示；基于三维重建数据，根据施工要求进行土方量与底泥清淤辅助测算与核算。
20.本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施；本实用新型的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型的第三方五目相机、测绘无人机和无人测量船为市面上采购，本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可。
21.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，其特征在于，包括第三方五目相机、测绘无人机和无人测量船，第三方五目相机安装在测绘无人机上，测绘无人机上设置有第一数据预处理机构，无人测量船设置有第二数据预处理机构，测绘无人机用于收集河湖地表影像，无人测量船基于多波束声呐采集水下地形数据。2.如权利要求1所述的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，其特征在于，原始数据采集中，航拍路线采用重叠率60～80％(由地面高度决定)沿某一方向来回往返，船只保持沿测线行进，船只航速保持稳定，控制在4
‑
6节。3.如权利要求1所述的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，其特征在于，所述第一数据预处理机构包括密集点云、三维重建和空三处理，影像内业空三加密。4.如权利要求1所述的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，其特征在于，所述第二数据预处理机构包括投影转换、裁剪和格栅转点输出。5.如权利要求1所述的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，其特征在于，还包括contextcapture软件，contextcapture软件用于处理第一数据预处理和第二数据预处理结果，选定区域计算，通过excel统计分析工程土方量。6.如权利要求1所述的一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，其特征在于，所述测绘无人机操控手柄上设置有显示器，显示器与第三方五目相机无线连接。

技术总结
本实用新型涉及土方工程的技术领域，特别是涉及一种融合三维实景用于土方淤泥的快速测算的模型，其可直观有效地开展土石方的挖运分析与运算基础上，做到土方平衡计算的精确化与精细化，节约解决争议的时间；包括第三方五目相机、测绘无人机和无人测量船，第三方五目相机安装在测绘无人机上，测绘无人机上设置有第一数据预处理机构，无人测量船设置有第二数据预处理机构，测绘无人机用于收集河湖地表影像，无人测量船基于多波束声呐采集水下地形数据。据。据。


技术研发人员：吴心国 武熠伟 牟加贺 凌玲 杨建新 李建军 冯杨 李江林
受保护的技术使用者：中铁十局集团第五工程有限公司
技术研发日：2021.06.17
技术公布日：2021/12/7