[发明专利]一种基于Rhino及Grasshopper的三维实景土方可视化精准测算方法

说明书

本发明涉及土方测量技术领域，具体涉及一种基于Rhino及Grasshopper的三维实景土方可视化精准测算方法；本发明利用无人机航测快速提取现状场地高程信息，融合设计高程信息，叠加三维实景模型快速准确并可视化地计算出复杂场地土方量；以三维实景模型为基础的土方可视化精准测量方法，提取复杂地表倾斜摄影数据，按1*1m矩阵重建场地三维地形，并且赋予现状贴图，利用三段式网格法可视化进行土方精准计算，从而更加精准的测量土石方挖填量；并且联动三维模型，可提供直观查看以及土方数据可视化表现。

技术领域

本发明涉及土方测量技术领域，具体涉及一种基于Rhino及Grasshopper的三维实景土方可视化精准测算方法。

背景技术

在房地产、市政等建设工程中，场地的平场工作显得尤为重要，平场过程中所涉及的土方量对于工程造价也会产生较大影响，所有建设工程在施工前的设计阶段就必须对工程阶段的土方开挖回填量进行计算，然而，传统的土方计算基于CAD地形图高程点和设计标高进行的各种方法的计算其精度相对偏低，并且可视化程度低，无法进行直观预览。近年来，随着倾斜摄影技术成熟，以及各种消费级无人机的快速发展，数字航测技术成为了一项高效且成本低廉的技术。因此，利用无人机航测快速提取现状场地高程信息，融合设计高程信息，叠加三维实景模型快速准确并可视化地计算出复杂场地土方量，是一项很有现实意义的创新课题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于Rhino及Grasshopper的三维实景土方可视化精准测算方法。

本发明提供了一种基于Rhino及Grasshopper的三维实景土方可视化精准测算方法，所述方法包括如下述步骤：

S1：通过无人机对待测区域进行拍摄，并将拍摄数据传输给该区域内的PPK基站；

S2：PPK基站将拍摄数据处理后，再导入三维模型重建软件进行处理，生成三维实景模型，并导入测图软件中；

S3：通过测图软件对三维实景模型提取高程点，并进行存储；

S4：Rhino软件获取三维实景模型和高程点，通过Rhino软件中的Grasshopper进行DelaunayMesh重建并且映射贴图，得到高精度三维可视化地形网格；

S5：Rhino软件获取设计标高数据，重建设计场地三角网，并提取单个网格顶点投影至高精度三维可视化地形网格中，计算高程差值；

S6：按正北方向提取分析待测区域的二维包围盒，并按照所需大小细分矩形，得到所需大小的多个场地空间包围盒；

S7：在每个场地空间包围盒里面对应设计场地三角网和高精度三维可视化地形网格的拓扑关系，形成设计场地三角网的单个网格与高精度三维可视化地形网格的单个网格一一对应关系；

S8：根据每个场地空间包围盒的设计场地三角网、高精度三维可视化地形网格和高程差值进行三段体积值计算，得到单个网格的土方体积，并统计每个场地空间包围盒的土方挖填数据，得到最终土方挖填数据。

可选的，通过无人机对待测区域进行拍摄之前的步骤，包括：在待测区域架设PPK基站；设定无人机的航线、飞行速度、相机角度的参数。

可选的，PPK基站将拍摄数据处理后，再导入三维模型重建软件进行处理，生成三维实景模型的步骤，包括：PPK数据处理，通过后差分处理导出POS文件，并匹配照片，将照片和POS文件导入三维模型重建软件；三维模型重建软件对应照片位置信息，拍摄时相机姿态信息进行解算，计算照片空中的三角信息；切块生成三维实景模型。