本發(fā)明涉及測繪技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦山堆料體積測量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在資源性企業(yè)盤存工作中應(yīng)用廣泛，目前大多采用人工丈量或是激光測距打點(diǎn)等方法，工作量大，時(shí)間長，精度低，耗費(fèi)大量人力物力。每一次測量立項(xiàng)，對業(yè)主和測量人員都是一次身心考驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述不足的缺陷，本發(fā)明提供了一種礦山堆料體積測量方法及系統(tǒng)，具備良好的機(jī)動(dòng)性、靈活性和安全性，可通過自動(dòng)方式對地物進(jìn)行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對礦山堆料體積的測量。

本發(fā)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(qū)域內(nèi)布設(shè)像控點(diǎn)，并測量所述布設(shè)像控點(diǎn)的坐標(biāo)值并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)布設(shè)的像控點(diǎn)，利用無人機(jī)對礦山堆料進(jìn)行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)；

根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的幾何坐標(biāo)信息，采用逐點(diǎn)插入法構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)TIN，并在TIN構(gòu)建基礎(chǔ)上采用逐點(diǎn)內(nèi)插方法生成DEM；

將las格式高精度激光點(diǎn)云抽稀后，轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)txt格式文件，通過創(chuàng)建曲面創(chuàng)建一個(gè)現(xiàn)狀面，并導(dǎo)入點(diǎn)文件；

基于DTM法進(jìn)行直接運(yùn)算，即得出礦山堆料體積。

上述的方法，其中，所述對待測定區(qū)域內(nèi)布設(shè)像控點(diǎn)，并測量所述布設(shè)像控點(diǎn)的坐標(biāo)值并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)布設(shè)的像控點(diǎn)，利用無人機(jī)對礦山堆料進(jìn)行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)的步驟包括：點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取。

上述的方法，其中，所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取的步驟包括：在測區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)像控點(diǎn)，并測量所述布設(shè)像控點(diǎn)的坐標(biāo)值。

上述的方法，其中，所述對待測定區(qū)域內(nèi)布設(shè)像控點(diǎn)，并測量所述布設(shè)像控點(diǎn)的坐標(biāo)值并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)布設(shè)的像控點(diǎn)，利用無人機(jī)對礦山堆料進(jìn)行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)的步驟包括：對獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

上述的方法，其中，所述將las格式高精度激光點(diǎn)云抽稀后，轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)txt格式文件，通過創(chuàng)建曲面創(chuàng)建一個(gè)現(xiàn)狀面，并導(dǎo)入點(diǎn)文件的步驟包括：

礦山堆料邊界的得出；

根據(jù)礦山堆料邊界范圍，以邊界地平面為基準(zhǔn)建立等高線創(chuàng)建計(jì)劃面。

本發(fā)明的另一面，本發(fā)明還提供了一種礦山堆料體積測量的系統(tǒng)，包括無人機(jī)搭載系統(tǒng)，所述無人機(jī)搭載系統(tǒng)用以獲取影像數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)與所述無人機(jī)搭載系統(tǒng)相連，數(shù)據(jù)處理終端，所述數(shù)據(jù)處理終端與所述無人機(jī)搭載系統(tǒng)相連。

上述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)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(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括多個(gè)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(shù)據(jù)信號進(jìn)行對比并將對比之后的數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)分析模塊。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：具備良好的機(jī)動(dòng)性、靈活性和安全性，可通過自動(dòng)方式對地物進(jìn)行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)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(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、外形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。

圖1為本發(fā)明的一種礦山堆料體積測量方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

本發(fā)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(qū)域內(nèi)布設(shè)像控點(diǎn)，并測量所述布設(shè)像控點(diǎn)的坐標(biāo)值并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)布設(shè)的像控點(diǎn)，利用無人機(jī)對礦山堆料進(jìn)行飛行掃描測量和成像，獲得地表高精度點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)，例如可以通過無人機(jī)并通過GNSS衛(wèi)星接收機(jī)進(jìn)行定位，具體包括點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取，例如在測區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)像控點(diǎn)，并測量所述布設(shè)像控點(diǎn)的坐標(biāo)值，進(jìn)一步為，根據(jù)測區(qū)范圍向外擴(kuò)展一定距離，測區(qū)范圍按照9點(diǎn)法布設(shè)像控點(diǎn)，使用GNSS接收機(jī)測量或全站儀精確測量布設(shè)像控點(diǎn)的坐標(biāo)值。進(jìn)一步，對三維激光掃描儀采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、平滑預(yù)處理；然后提取點(diǎn)云數(shù)據(jù)的邊界點(diǎn)并進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡。進(jìn)一步優(yōu)選為：使用Delaunay三角網(wǎng)格化建立道路的網(wǎng)格模型，利用紋理映射的方法繪制出逼真的道路模型。其中還包括對獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行格網(wǎng)化，形成格網(wǎng)化的點(diǎn)集數(shù)組，具體包括，對獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)一步為，將獲取的影像數(shù)據(jù)、以及POS數(shù)據(jù)和像控?cái)?shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)字?jǐn)z影測量工作站完成空三計(jì)算和密集點(diǎn)云生成，設(shè)置合理的點(diǎn)云輸出間距，得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)。其中，所述POS數(shù)據(jù)為對應(yīng)無人機(jī)傳感器的姿態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)。

步驟S2：根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的幾何坐標(biāo)信息，采用逐點(diǎn)插入法構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)TIN，并在TIN構(gòu)建基礎(chǔ)上采用逐點(diǎn)內(nèi)插方法生成DEM。

步驟S3：將las格式高精度激光點(diǎn)云抽稀后，轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)txt格式文件，通過創(chuàng)建曲面創(chuàng)建一個(gè)現(xiàn)狀面，并導(dǎo)入點(diǎn)文件，具體包括步驟S3a：堆料邊界的得出，具體為首先將las格式高精度激光點(diǎn)云抽稀后，轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)為軟件支持的txt格式文件，通過“創(chuàng)建曲面”創(chuàng)建一個(gè)“現(xiàn)狀面”，并導(dǎo)入點(diǎn)文件，按照實(shí)際情況添加堆料邊界，劃定其范圍；步驟S3b：根據(jù)堆料邊界范圍，以邊界地平面為基準(zhǔn)建立等高線創(chuàng)建計(jì)劃面。

步驟S4：基于DTM法進(jìn)行直接運(yùn)算，即得出礦山堆料體積，具體為利用配套的專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件，基于DTM法(不規(guī)則三角網(wǎng)法)進(jìn)行直接運(yùn)算，得出礦山堆料體積。

本發(fā)明的另一面，一種礦山堆料體積測量的系統(tǒng)，包括無人機(jī)搭載系統(tǒng)，無人機(jī)搭載系統(tǒng)用以獲取影像數(shù)據(jù)，其中無人機(jī)搭載激光掃描儀進(jìn)行影響數(shù)據(jù)的獲取，具有實(shí)時(shí)、360°、3D數(shù)據(jù)采集和測量的特點(diǎn)，支持16個(gè)通道，每秒30萬個(gè)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，能實(shí)現(xiàn)360°無死角激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲??；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)與所述無人機(jī)搭載系統(tǒng)相連，數(shù)據(jù)處理終端，所述數(shù)據(jù)處理終端與所述無人機(jī)搭載系統(tǒng)相連。

在本發(fā)明一可選實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)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，可以用于對接收數(shù)據(jù)的過濾以及排除異常的數(shù)據(jù)，可以提高測量的精度。

在本發(fā)明一可選實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括多個(gè)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(shù)據(jù)信號進(jìn)行對比并將對比之后的數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)分析模塊，可以提高測繪精度。

以上對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。