一種礦山堆料體積測量方法及系統與流程

2024-03-25 04:53:05 1

本發明涉及測繪技術領域，具體涉及一種礦山堆料體積測量方法及系統。

背景技術：

在資源性企業盤存工作中應用廣泛，目前大多採用人工丈量或是雷射測距打點等方法，工作量大，時間長，精度低，耗費大量人力物力。每一次測量立項，對業主和測量人員都是一次身心考驗。

技術實現要素：

為了解決上述不足的缺陷，本發明提供了一種礦山堆料體積測量方法及系統，具備良好的機動性、靈活性和安全性，可通過自動方式對地物進行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點雲和影像數據，從而實現對礦山堆料體積的測量。

本發明提供了一種礦山堆料體積測量方法，包括以下步驟：

對待測定區域內布設像控點，並測量所述布設像控點的坐標值並進行數據採集，根據布設的像控點，利用無人機對礦山堆料進行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點雲和影像數據；

根據點雲數據的幾何坐標信息，採用逐點插入法構建不規則三角網TIN，並在TIN構建基礎上採用逐點內插方法生成DEM；

將las格式高精度雷射點雲抽稀後，轉換存儲txt格式文件，通過創建曲面創建一個現狀面，並導入點文件；

基於DTM法進行直接運算，即得出礦山堆料體積。

上述的方法，其中，所述對待測定區域內布設像控點，並測量所述布設像控點的坐標值並進行數據採集，根據布設的像控點，利用無人機對礦山堆料進行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點雲和影像數據的步驟包括：點雲數據獲取。

上述的方法，其中，所述點雲數據獲取的步驟包括：在測區範圍內布設像控點，並測量所述布設像控點的坐標值。

上述的方法，其中，所述對待測定區域內布設像控點，並測量所述布設像控點的坐標值並進行數據採集，根據布設的像控點，利用無人機對礦山堆料進行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點雲和影像數據的步驟包括：對獲取的點雲數據進行預處理。

上述的方法，其中，所述將las格式高精度雷射點雲抽稀後，轉換存儲txt格式文件，通過創建曲面創建一個現狀面，並導入點文件的步驟包括：

礦山堆料邊界的得出；

根據礦山堆料邊界範圍，以邊界地平面為基準建立等高線創建計劃面。

本發明的另一面，本發明還提供了一種礦山堆料體積測量的系統，包括無人機搭載系統，所述無人機搭載系統用以獲取影像數據；數據處理系統，所述數據處理系統用於對接收的數據進行處理；定位系統，所述定位系統與所述無人機搭載系統相連，數據處理終端，所述數據處理終端與所述無人機搭載系統相連。

上述的系統，其中，所述數據處理系統包括第一對比電路、濾波電路和信號放大電路，所述信號放大電路分別與所述第一對比電路和濾波電路相連。

上述的系統，其中，所述數據處理系統還包括多個對接模塊和第二對比電路，所述第二對比電路用以對接收的數據信號進行對比並將對比之後的數據傳遞到數據分析模塊。

本發明具有以下優點：具備良好的機動性、靈活性和安全性，可通過自動方式對地物進行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點雲和影像數據，從而實現對礦山堆料體積的測量。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明及其特徵、外形和優點將會變得更明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。並未刻意按照比例繪製附圖，重點在於示出本發明的主旨。

圖1為本發明的一種礦山堆料體積測量方法的流程示意圖。

具體實施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對於本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對於本領域公知的一些技術特徵未進行描述。

為了徹底理解本發明，將在下列的描述中提出詳細的步驟以及詳細的結構，以便闡釋本發明的技術方案。本發明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發明還可以具有其他實施方式。

本發明提供了一種礦山堆料體積測量方法，包括以下步驟：

參照圖1所示，步驟S1：對待測定區域內布設像控點，並測量所述布設像控點的坐標值並進行數據採集，根據布設的像控點，利用無人機對礦山堆料進行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點雲和影像數據，例如可以通過無人機並通過GNSS衛星接收機進行定位，具體包括點雲數據獲取，例如在測區範圍內布設像控點，並測量所述布設像控點的坐標值，進一步為，根據測區範圍向外擴展一定距離，測區範圍按照9點法布設像控點，使用GNSS接收機測量或全站儀精確測量布設像控點的坐標值。進一步，對三維雷射掃描儀採集的點雲數據進行去噪、平滑預處理；然後提取點雲數據的邊界點並進行點雲數據精簡。進一步優選為：使用Delaunay三角網格化建立道路的網格模型，利用紋理映射的方法繪製出逼真的道路模型。其中還包括對獲取的點雲數據進行格網化，形成格網化的點集數組，具體包括，對獲取的點雲數據進行預處理，進一步為，將獲取的影像數據、以及POS數據和像控數據導入數字攝影測量工作站完成空三計算和密集點雲生成，設置合理的點雲輸出間距，得到點雲數據。其中，所述POS數據為對應無人機傳感器的姿態參數數據。

步驟S2：根據點雲數據的幾何坐標信息，採用逐點插入法構建不規則三角網TIN，並在TIN構建基礎上採用逐點內插方法生成DEM。

步驟S3：將las格式高精度雷射點雲抽稀後，轉換存儲txt格式文件，通過創建曲面創建一個現狀面，並導入點文件，具體包括步驟S3a：堆料邊界的得出，具體為首先將las格式高精度雷射點雲抽稀後，轉換存儲為軟體支持的txt格式文件，通過「創建曲面」創建一個「現狀面」，並導入點文件，按照實際情況添加堆料邊界，劃定其範圍；步驟S3b：根據堆料邊界範圍，以邊界地平面為基準建立等高線創建計劃面。

步驟S4：基於DTM法進行直接運算，即得出礦山堆料體積，具體為利用配套的專業數據處理軟體，基於DTM法(不規則三角網法)進行直接運算，得出礦山堆料體積。

本發明的另一面，一種礦山堆料體積測量的系統，包括無人機搭載系統，無人機搭載系統用以獲取影像數據，其中無人機搭載雷射掃描儀進行影響數據的獲取，具有實時、360°、3D數據採集和測量的特點，支持16個通道，每秒30萬個三維點雲數據，能實現360°無死角雷射點雲數據獲取；數據處理系統，所述數據處理系統用於對接收的數據進行處理；定位系統，所述定位系統與所述無人機搭載系統相連，數據處理終端，所述數據處理終端與所述無人機搭載系統相連。

在本發明一可選實施例中，數據處理系統包括第一對比電路、濾波電路和信號放大電路，所述信號放大電路分別與所述第一對比電路和濾波電路相連，可以用於對接收數據的過濾以及排除異常的數據，可以提高測量的精度。

在本發明一可選實施例中，數據處理系統還包括多個對接模塊和第二對比電路，所述第二對比電路用以對接收的數據信號進行對比並將對比之後的數據傳遞到數據分析模塊，可以提高測繪精度。

以上對本發明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這並不影響本發明的實質內容。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。