CN116993928B - 一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法及***,涉及无人机遥感技术领域,该***运行时,通过现场采集模块对施工现场进行信息采集,获取建筑物的三维建筑信息,再通过特征提取模块对三维建筑信息进行特征提取,获取建筑物信息组,通过信息处理模块对获取的建筑物信息组进行处理和归一化,以获取几何数据集和结构数据集,再通过分割评估模块对获取的几何数据集和结构数据集进行计算,获取:分割指数Fgzs,并和预设阈值对比,获取等级分割策略方案,最后通过决策模块将获取的等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,设定飞行计划,为后续的测绘提供非规划和区域分割,提高测绘效率。
Description
技术领域
本发明涉及无人机遥感技术领域,具体为一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法及***。
背景技术
在现代城市工程领域,无人机遥感技术已经成为一种强大的工具,用于获取高质量的地理信息数据,无人机遥感技术结合了先进的飞行平台和遥感传感器,为城市规划和工程测绘提供了新的维度,通过无人机的灵活性和高度可控性,可以在城市环境中轻松采集详细的地理数据,包括高分辨率的图像、激光扫描数据和其他有关地理信息的数据。这种技术已经广泛应用于城市工程中,以支持城市规划、基础设施建设和环境保护等各种领域的决策制定和项目执行,城市工程中的无人机遥感测绘已经成为一种不可或缺的工具,有助于提高项目的效率、精度和可持续性。
其中,在城市更新项目中,高楼大厦和狭窄街区的建筑物可能需要更高的飞行高度或更密集的数据采集,由于未根据地理特征对飞行参数进行定制化调整,一些具有复杂情况的位置可能会在数据采集中失去精度,为了获得准确的建筑轮廓和立体信息,采用相同的飞行参数,可能会导致数据不足以支持工程决策,需要多次飞行,重新记录这些位置的数据,这不仅增加了工作时间,还浪费了资源。
其次,在常规测绘过程中,由于未考虑飞行规划和区域分割,需要多次飞行记录相同区域的数据,然后将多次记录的数据整合在一起,以获得完整和详细的数据集,这不仅增加了数据处理和整合的复杂性,还降低了测绘效率,延长了项目进度。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法及***,解决了背景技术中提到的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法及***,包括现场采集模块、特征提取模块、信息处理模块、分割评估模块和决策模块;
所述现场采集模块通过无人机安装的激光雷达在施工现场的最大范围的边缘进行信息采集,以获取建筑物的三维建筑信息;
所述特征提取模块通过获取的所述三维建筑信息进行特征提取,以获取建筑物信息组;
所述信息处理模块通过获取的所述建筑物信息组,对数据进行清洗和归一化处理,以获取几何数据集和结构数据集;
所述分割评估模块对获取的所述几何数据集和结构数据集进行计算,以获取:分割指数Fgzs,通过分割指数Fgzs和预设阈值对比,获取等级分割策略方案;
所述分割指数Fgzs通过以下公式获取:
;
式中,Jzxs表示建筑系数,Jgxs表示结构系数,A表示建筑系数Jzxs的权重值,B表示结构系数Jgxs的权重值,C表示修正常数;
所述建筑系数Jzxs通过所述几何数据集计算获取;
所述结构系数Jgxs通过所述结构数据集和几何数据集计算获取;
所述决策模块通过所述等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,进而设定飞行计划。
优选的,所述现场采集模块包括姿态检测单元和传感器单元;
所述姿态检测单元用于监测无人机的位置和姿态,以确保无人机在施工现场的最大范围边缘开始信息采集,进而提高了激光雷达数据采集的准确性;
所述传感器单元为激光雷达传感器和三维模拟终端进行建立传输通道,以实时获取建筑物的三维信息,进而建立三维建筑信息。
优选的,所述特征提取模块包括提取单元和组装单元;
所述提取单元通过分析三维建筑信息以提取与建筑物相关的特征,包括平面、边缘、角点、轮廓和法向量;
所述组装单元用于将提取收集的详细信息组装成完整的建筑物详细信息组,包括建筑物的高度、形状、位置、面积、体积和层次;
所述建筑物详细信息组包括:高度、形状、位置、面积、体积和层次。
优选的,所述信息处理模块包括清洗单元和归一化单元;
所述清洗单元用于建筑物详细信息组进行数据清洗,包括检测和修复存在的数据错误、缺失值和异常值;
所述归一化单元对通过所述清洗单元处理的建筑物详细信息组,进行各个属性数据进行归一化处理,以确保数据格式的一致性和标准化,以及将不同属性的数据缩放到相似的尺度范围,以获取几何数据集和结构数据集;
所述几何数据集包括:高度值Gdz、体积值Tjz和占地面积值Mjz;
所述结构数据集包括:层数值Csz和分类值Flz。
优选的,所述分割评估模块包括分割计算单元和评估单元;
所述分割计算单元通过获取的所述几何数据集和结构数据集进行计算,获取:建筑系数Jzxs和结构系数Jgxs,通过所述建筑系数Jzxs和所述结构系数Jgxs再进行深度计算,以获取:分割指数Fgzs;
所述评估单元通过所述分割计算单元获取的分割指数Fgzs与预设阈值Z和预设阈值N进行对比,获取等级分割策略方案。
优选的,所述建筑系数Jzxs通过以下公式获取:
;
式中,d、e和f分别表示高度值Gdz、体积值Tjz和占地面积值Mjz的权重值;
其中,,/>,/>,且,/>,H表示修正常数。
优选的,所述结构系数Jgxs通过以下公式获取:
;
式中,j、k和m分别表示高度值Gdz、层数值Csz和分类值Flz的权重值;
其中,,/>,/>,且,/>,L表示修正常数。
优选的,所述等级分割策略方案通过分割指数Fgzs与预设阈值Z和预设阈值N对比获取:
分割指数Fgzs<预设阈值Z,获取一级分割评价,建筑物周围较少障碍物,且建筑物外部设施规整,无私搭私建,建议对低层商铺进行分割,将建筑物作为第一分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第二分割区;
预设阈值Z≤分割指数Fgzs≤预设阈值N,获取二级分割评价,或建筑物周围有较多的障碍物,且底层建筑物外部不规整,包括私搭乱建,未统一格式广告牌和私拉电线,对低层商铺进行分割,低层商铺周围作为第一分割区,低层商铺广告牌到高层作为第二分割区,高层作为第三分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第四分割区;
分割指数Fgzs>预设阈值N,获取三级分割评价,建筑物周围毗邻较多街道或建筑物,分为高区域低障碍物密度,低区域高障碍物密度,高区域低障碍物密度,作为第一分割区,低区域高障碍物密度,进行分割以低层商铺作为第二分割区,毗邻街道或较多建筑物的区域作为第三分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第四分割区。
优选的,所述决策模块包括填充单元和生成单元;
所述填充单元负责根据解析得到的分割策略方案内容,填充预设模板,预设模板包含了飞行参数的设定、飞行路径规划、数据采集计划关键信息;
所述生成单元用于将填充后的预设模板与现实场景结合,生成最终的分割决策规划方案,包括了具体的飞行路径、飞行高度、数据采集点的分布,以确保按照等级分割策略采集数据时,在保证精度的同时提高效率。
一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法及***,包括以下步骤:
步骤一:通过现场采集模块对施工最大范围边缘进行信息采集,获取三维建筑信息;
步骤二:通过特征提取模块对三维建筑信息进行特征提取,获取建筑物信息组;
步骤三:通过信息处理模块对获取的建筑物信息组进行处理和归一化,以获取几何数据集和结构数据集;
步骤四:通过分割评估模块对获取的几何数据集和结构数据集进行计算,获取:分割指数Fgzs,并和预设阈值对比,获取等级分割策略方案;
步骤五:通过决策模块将获取的等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,设定飞行计划。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法及***,具备以下有益效果:
(1)***运行时,通过现场采集模块对施工现场进行信息采集,获取建筑物的三维建筑信息,再通过特征提取模块对三维建筑信息进行特征提取,获取建筑物信息组,通过信息处理模块对获取的建筑物信息组进行处理和归一化,以获取几何数据集和结构数据集,再通过分割评估模块对获取的几何数据集和结构数据集进行计算,获取:分割指数Fgzs,并和预设阈值对比,获取等级分割策略方案,最后通过决策模块将获取的等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,设定飞行计划,为后续的测绘提供非规划和区域分割,以降低飞行次数和时间,并降低重叠数据,提高测绘效率,非规划和区域分割方案的制定可以将整个测绘区域分割成多个小区域或片段,每个片段都具有明确定义的边界,无人机可以按照预定的路径依次飞行到各个片段,减少无人机的飞行次数和飞行时间。
(2)本实施例中,通过多等级的分割策略方案,对多种施工现场做出应对,从而为测绘的飞行计划和飞行区域进行提前规划,进而提升无人机遥感测绘的精度和效率。
(3)本方法发明中,通过步骤一至步骤五,获取施工地的三维建筑信息,对建筑物信息组进行特征提取,获取建筑物信息组,再进行解析和归一化,获取几何数据集和结构数据集,再对几何数据集和结构数据集进行计算,获取分割指数Fgzs,并和预设阈值对比,获取等级分割策略方案,将获取的等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,设定飞行计划,从而通过飞行计划提高对施工现场进行测绘时的效率。
附图说明
图1为本发明一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***框图流程示意图;
图2为本发明一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法步骤示意图;
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在现代城市工程领域,无人机遥感技术已经成为一种强大的工具,用于获取高质量的地理信息数据,无人机遥感技术结合了先进的飞行平台和遥感传感器,为城市规划和工程测绘提供了新的维度,通过无人机的灵活性和高度可控性,可以在城市环境中轻松采集详细的地理数据,包括高分辨率的图像、激光扫描数据和其他有关地理信息的数据。这种技术已经广泛应用于城市工程中,以支持城市规划、基础设施建设和环境保护等各种领域的决策制定和项目执行,城市工程中的无人机遥感测绘已经成为一种不可或缺的工具,有助于提高项目的效率、精度和可持续性。
其中,在城市更新项目中,高楼大厦和狭窄街区的建筑物可能需要更高的飞行高度或更密集的数据采集,由于未根据地理特征对飞行参数进行定制化调整,一些具有复杂情况的位置可能会在数据采集中失去精度,为了获得准确的建筑轮廓和立体信息,采用相同的飞行参数,可能会导致数据不足以支持工程决策,需要多次飞行,重新记录这些位置的数据,这不仅增加了工作时间,还浪费了资源。
其次,在常规测绘过程中,由于未考虑飞行规划和区域分割,需要多次飞行记录相同区域的数据,然后将多次记录的数据整合在一起,以获得完整和详细的数据集,这不仅增加了数据处理和整合的复杂性,还降低了测绘效率,延长了项目进度。
实施例1:
本发明提供一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法及***,请参阅图1,包括现场采集模块、特征提取模块、信息处理模块、分割评估模块和决策模块;
所述现场采集模块通过无人机安装的激光雷达在施工现场的最大范围的边缘进行信息采集,以获取建筑物的三维建筑信息;
所述特征提取模块通过获取的所述三维建筑信息进行特征提取,以获取建筑物信息组;
所述信息处理模块通过获取的所述建筑物信息组,对数据进行清洗和归一化处理,以获取几何数据集和结构数据集;
所述分割评估模块对获取的所述几何数据集和结构数据集进行计算,以获取:分割指数Fgzs,通过分割指数Fgzs和预设阈值对比,获取等级分割策略方案;
所述分割指数Fgzs通过以下公式获取:
;
式中,Jzxs表示建筑系数,Jgxs表示结构系数,A表示建筑系数Jzxs的权重值,B表示结构系数Jgxs的权重值,C表示修正常数;
其中,,/>,且,/>;
所述建筑系数Jzxs通过所述几何数据集计算获取;
所述结构系数Jgxs通过所述结构数据集和几何数据集计算获取;
所述决策模块通过所述等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,进而设定飞行计划。
本实例中,通过现场采集模块对施工现场进行信息采集,获取建筑物的三维建筑信息,再通过特征提取模块对三维建筑信息进行特征提取,获取建筑物信息组,通过信息处理模块对获取的建筑物信息组进行处理和归一化,以获取几何数据集和结构数据集,再通过分割评估模块对获取的几何数据集和结构数据集进行计算,获取:分割指数Fgzs,并和预设阈值对比,获取等级分割策略方案,最后通过决策模块将获取的等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,设定飞行计划,为后续的测绘提供非规划和区域分割,以降低飞行次数和时间,并降低重叠数据,提高测绘效率。
实施例2:
本实施例是在实施例1中进行的解释说明,请参照图1,具体的:所述现场采集模块包括姿态检测单元和传感器单元;
所述姿态检测单元用于监测无人机的位置和姿态,包括:监测无人机的位置、方向、角度和高度,以确保无人机在施工现场的最大范围边缘开始信息采集,通过调整无人机的姿态进而提高了激光雷达数据采集的准确性;
所述传感器单元为激光雷达传感器和三维模拟终端进行建立传输通道,将激光雷达传感器和三维模拟终端连接起来,这个通道是双向的,激光雷达传感器发送数据到三维模拟终端,并接收从终端返回的命令和控制信息,以实时获取建筑物的三维信息,产生大量的点云数据,这些点云表示了建筑物的形状和位置,进而建立三维建筑信息。
所述特征提取模块包括提取单元和组装单元;
所述提取单元通过分析三维建筑信息以提取与建筑物相关的特征,包括平面、边缘、角点、轮廓和法向量;
平面提取:通过分析三维点云数据,识别出建筑物的平面,平面代表建筑物的外表面;
边缘提取:检测并标识出建筑物的边缘,即建筑物的轮廓线,形成了建筑物的外形信息,包括建筑物的轮廓和边界;
角点提取:检测建筑物中的角点,即拐角或棱角,角点的提取能够确定建筑物的几何形状和结构;
所述组装单元用于将提取收集的详细信息组装成完整的建筑物详细信息组,包括建筑物的高度、形状、位置、面积、体积和层次;
所述建筑物详细信息组包括:高度、形状、位置、面积、体积和层次。
所述信息处理模块包括清洗单元和归一化单元;
所述清洗单元用于建筑物详细信息组进行数据清洗,包括检测和修复存在的数据错误、缺失值和异常值;
所述归一化单元对通过所述清洗单元处理的建筑物详细信息组,进行各个属性数据进行归一化处理,以确保数据格式的一致性和标准化,以及将不同属性的数据缩放到相似的尺度范围,以获取几何数据集和结构数据集;
所述几何数据集包括:高度值Gdz、体积值Tjz和占地面积值Mjz;
所述结构数据集包括:层数值Csz和分类值Flz;
分类组包括:混凝土建筑、钢结构建筑、铝合金结构建筑和木结构建筑;
对应序列信息由相关无人机飞行计划人员设定,包括:混凝土_1、钢结构_2、铝合金_3和木结构_4;
通过对应分类获取相应分类的序列信息作为具体数值
所述分割评估模块包括分割计算单元和评估单元;
所述分割计算单元通过获取的所述几何数据集和结构数据集进行计算,获取:建筑系数Jzxs和结构系数Jgxs,通过所述建筑系数Jzxs和所述结构系数Jgxs再进行深度计算,以获取:分割指数Fgzs;
所述评估单元通过所述分割计算单元获取的分割指数Fgzs与预设阈值Z和预设阈值N进行对比,获取等级分割策略方案。
实施例3:
本实施例是在实施例1中进行的解释说明,请参照图1,具体的:
所述建筑系数Jzxs通过以下公式获取:
;
式中,d、e和f分别表示高度值Gdz、体积值Tjz和占地面积值Mjz的权重值;
其中,,/>,/>,且,/>,H表示修正常数。
所述结构系数Jgxs通过以下公式获取:
;
式中,j、k和l分别表示高度值Gdz、层数值Csz和分类值Flz的权重值;
其中,,/>,/>,且,/>,L表示修正常数。
所述等级分割策略方案通过分割指数Fgzs与预设阈值Z和预设阈值N对比获取:
分割指数Fgzs<预设阈值Z,获取一级分割评价,建筑物周围较少障碍物,且建筑物外部设施规整,无私搭私建,建议对低层商铺进行分割,将建筑物作为第一分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第二分割区;
预设阈值Z≤分割指数Fgzs≤预设阈值N,获取二级分割评价,或建筑物周围有较多的障碍物,且底层建筑物外部不规整,包括私搭乱建,未统一格式广告牌和私拉电线,对低层商铺进行分割,低层商铺周围作为第一分割区,低层商铺广告牌到高层作为第二分割区,高层作为第三分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第四分割区;
分割指数Fgzs>预设阈值N,获取三级分割评价,建筑物周围毗邻较多街道或建筑物,分为高区域低障碍物密度,低区域高障碍物密度,高区域低障碍物密度,作为第一分割区,低区域高障碍物密度,进行分割以低层商铺作为第二分割区,毗邻街道或较多建筑物的区域作为第三分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第四分割区。
所述决策模块包括填充单元和生成单元;
所述填充单元负责根据解析得到的分割策略方案内容,填充预设模板,预设模板包含了飞行参数的设定、飞行路径规划、数据采集计划关键信息;
所述生成单元用于将填充后的预设模板与现实场景结合,生成最终的分割决策规划方案,包括了具体的飞行路径、飞行高度、数据采集点的分布,以确保按照等级分割策略采集数据时,在保证精度的同时提高效率。
本实施例中,通过多等级的分割策略方案,对多种施工现场做出应对,从而为测绘的飞行计划和飞行区域进行提前规划,进而提升无人机遥感测绘的精度和效率。
实施例4:
一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法及***,请参照图2,具体的:包括以下步骤:
步骤一:通过现场采集模块对施工最大范围边缘进行信息采集,获取三维建筑信息;
步骤二:通过特征提取模块对三维建筑信息进行特征提取,获取建筑物信息组;
步骤三:通过信息处理模块对获取的建筑物信息组进行处理和归一化,以获取几何数据集和结构数据集;
步骤四:通过分割评估模块对获取的几何数据集和结构数据集进行计算,获取:分割指数Fgzs,并和预设阈值对比,获取等级分割策略方案;
步骤五:通过决策模块将获取的等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,设定飞行计划。
本方法发明中,通过步骤一至步骤五,获取施工地的三维建筑信息,对建筑物信息组进行特征提取,获取建筑物信息组,再进行解析和归一化,获取几何数据集和结构数据集,再对几何数据集和结构数据集进行计算,获取分割指数Fgzs,并和预设阈值对比,获取等级分割策略方案,将获取的等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,设定飞行计划,从而通过飞行计划提高对施工现场进行测绘时的效率。
具体示例:一种某某医院使用的基于人工智能的语音识别医疗助手***,将使用一些具体的参数和值来演示如何计算:分割指数Fgzs、建筑系数Jzxs和结构系数Jgxs;
假设拥有以下参数值:
高度值Gdz:43、体积值Tjz:1200,和占地面积值Mjz:30,权重值:d:0.25、e:0.29和f:0.31,修正常数:5;
根据建筑系数Jzxs计算公式获取:
建筑系数Jzxs=[(43*0.25)+(1200*0.29*0.01)]*0.3/[(30*0.31)*1.5]*0.3+5=6.02;
高度值Gdz:43、层数值Csz:11和分类值Flz:2,权重值:j:0.27、k:0.28和m:0.32,修正常数:5;
根据结构系数Jgxs计算公式获取:
结构系数Jgxs={[(0.27*43*0.15)+(0.28*11*3)]+(0.32*2*0.2)}*0.4+5=9.36;
权重值:A:0.43,B:0.51,修正常数:5;
根据分割指数Fgzs计算获取:
分割指数Fgzs=[(0.43*6.02*1.5)+(0.51*9.36*2)]*1.5+5=24.13;
将预设阈值Z设置为25,预设阈值N设置为45,将分割指数Fgzs和预设阈值Z和预设阈值N对比获取,分割指数Fgzs<预设阈值Z,获取一级分割评价,建筑物周围较少障碍物,且建筑物外部设施规整,无私搭私建,建议对低层商铺进行分割,将建筑物作为第一分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第二分割区。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***,其特征在于:包括现场采集模块、特征提取模块、信息处理模块、分割评估模块和决策模块;
所述现场采集模块通过无人机安装的激光雷达在施工现场的最大范围的边缘进行信息采集,以获取建筑物的三维建筑信息;
所述特征提取模块通过获取的所述三维建筑信息进行特征提取,以获取建筑物信息组;
所述信息处理模块通过获取的所述建筑物信息组,对数据进行清洗和归一化处理,以获取几何数据集和结构数据集;
所述分割评估模块对获取的所述几何数据集和结构数据集进行计算,以获取:分割指数Fgzs,通过分割指数Fgzs和预设阈值对比,获取等级分割策略方案;
所述分割指数Fgzs通过以下公式获取:
;
式中,Jzxs表示建筑系数,Jgxs表示结构系数,A表示建筑系数Jzxs的权重值,B表示结构系数Jgxs的权重值,C表示修正常数;
所述建筑系数Jzxs通过所述几何数据集计算获取;
所述结构系数Jgxs通过所述结构数据集和几何数据集计算获取;
所述决策模块通过所述等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,进而设定飞行计划。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***,其特征在于:所述现场采集模块包括姿态检测单元和传感器单元;
所述姿态检测单元用于监测无人机的位置和姿态,以确保无人机在施工现场的最大范围边缘开始信息采集,进而提高了激光雷达数据采集的准确性;
所述传感器单元为激光雷达传感器和三维模拟终端进行建立传输通道,以实时获取建筑物的三维信息,进而建立三维建筑信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***,其特征在于:所述特征提取模块包括提取单元和组装单元;
所述提取单元通过分析三维建筑信息以提取与建筑物相关的特征,包括平面、边缘、角点、轮廓和法向量;
所述组装单元用于将提取收集的详细信息组装成完整的建筑物详细信息组,包括建筑物的高度、形状、位置、面积、体积和层次;
所述建筑物详细信息组包括:高度、形状、位置、面积、体积和层次。
4.根据权利要求3所述的一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***,其特征在于:所述信息处理模块包括清洗单元和归一化单元;
所述清洗单元用于建筑物详细信息组进行数据清洗,包括检测和修复存在的数据错误、缺失值和异常值;
所述归一化单元对通过所述清洗单元处理的建筑物详细信息组,进行各个属性数据进行归一化处理,以确保数据格式的一致性和标准化,以及将不同属性的数据缩放到相似的尺度范围,以获取几何数据集和结构数据集;
所述几何数据集包括:高度值Gdz、体积值Tjz和占地面积值Mjz;
所述结构数据集包括:层数值Csz和分类值Flz。
5.根据权利要求4所述的一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***,其特征在于:所述分割评估模块包括分割计算单元和评估单元;
所述分割计算单元通过获取的所述几何数据集和结构数据集进行计算,获取:建筑系数Jzxs和结构系数Jgxs,通过所述建筑系数Jzxs和所述结构系数Jgxs再进行深度计算,以获取:分割指数Fgzs;
所述评估单元通过所述分割计算单元获取的分割指数Fgzs与预设阈值Z和预设阈值N进行对比,获取等级分割策略方案。
6.根据权利要求5所述的一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***,其特征在于:所述建筑系数Jzxs通过以下公式获取:
;
式中,d、e和f分别表示高度值Gdz、体积值Tjz和占地面积值Mjz的权重值;
其中,,/>,/>,且,/>,H表示修正常数。
7.根据权利要求5所述的一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***,其特征在于:所述结构系数Jgxs通过以下公式获取:
;
式中,j、k和m分别表示高度值Gdz、层数值Csz和分类值Flz的权重值;
其中,,/>,/>,且,/>,L表示修正常数。
8.根据权利要求5所述的一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***,其特征在于:所述等级分割策略方案通过分割指数Fgzs与预设阈值Z和预设阈值N对比获取:
分割指数Fgzs<预设阈值Z,获取一级分割评价,建筑物周围较少障碍物,且建筑物外部设施规整,无私搭私建,建议对低层商铺进行分割,将建筑物作为第一分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第二分割区;
预设阈值Z≤分割指数Fgzs≤预设阈值N,获取二级分割评价,或建筑物周围有较多的障碍物,且底层建筑物外部不规整,包括私搭乱建,未统一格式广告牌和私拉电线,对低层商铺进行分割,低层商铺周围作为第一分割区,低层商铺广告牌到高层作为第二分割区,高层作为第三分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第四分割区;
分割指数Fgzs>预设阈值N,获取三级分割评价,建筑物周围毗邻较多街道或建筑物,分为高区域低障碍物密度,低区域高障碍物密度,高区域低障碍物密度,作为第一分割区,低区域高障碍物密度,进行分割以低层商铺作为第二分割区,毗邻街道或较多建筑物的区域作为第三分割区,建筑物和最大施工最大范围之间区域作为第四分割区。
9.根据权利要求8所述的一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘***,其特征在于:所述决策模块包括填充单元和生成单元;
所述填充单元负责根据解析得到的分割策略方案内容,填充预设模板,预设模板包含了飞行参数的设定、飞行路径规划、数据采集计划关键信息;
所述生成单元用于将填充后的预设模板与现实场景结合,生成最终的分割决策规划方案,包括了具体的飞行路径、飞行高度、数据采集点的分布,以确保按照等级分割策略采集数据时,在保证精度的同时提高效率。
10.一种基于无人机遥感技术的城市工程测绘方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:通过现场采集模块对施工最大范围边缘进行信息采集,获取三维建筑信息;
步骤二:通过特征提取模块对三维建筑信息进行特征提取,获取建筑物信息组;
步骤三:通过信息处理模块对获取的建筑物信息组进行处理和归一化,以获取几何数据集和结构数据集;
步骤四:通过分割评估模块对获取的几何数据集和结构数据集进行计算,获取:分割指数Fgzs,并和预设阈值对比,获取等级分割策略方案;
步骤五:通过决策模块将获取的等级分割策略方案内容,对预设模板进行填充,形成分割决策规划方案,供相关人员参考,设定飞行计划。
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