桂林理工大学学报2024,Vol.44Issue(1) :109-114.DOI:10.3969/j.issn.1674-9057.2024.01.015

基于无人机影像匹配点云的土石方量计算

Earthwork volume calculation based on UAV image matching point cloud

李壁宏 蓝贵文 王威 甘政政
桂林理工大学学报2024,Vol.44Issue(1) :109-114.DOI:10.3969/j.issn.1674-9057.2024.01.015

基于无人机影像匹配点云的土石方量计算

Earthwork volume calculation based on UAV image matching point cloud

李壁宏 1蓝贵文 2王威 3甘政政4
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作者信息

  • 1. 桂林理工大学 测绘地理信息学院,广西 桂林 541006;桂林理工大学 广西空间信息与测绘重点实验室,广西 桂林 541006;南宁市勘测设计院集团有限公司,南宁 530028
  • 2. 桂林理工大学 测绘地理信息学院,广西 桂林 541006;桂林理工大学 广西空间信息与测绘重点实验室,广西 桂林 541006
  • 3. 南宁市勘测设计院集团有限公司,南宁 530028
  • 4. 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201
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摘要

针对传统土石方量测量中存在受地形限制、耗时费力、成本高等问题,提出一种基于无人机影像匹配点云的土石方量计算方法.使用单镜头多旋翼无人机获取玉林市某矿山区域范围内正射影像与倾斜影像,借助Pix4Dmapper软件对无人机影像进行处理与分析,提取矿山地表三维点云数据;利用布料模拟点云滤波算法对所获取的点云数据进行滤波处理,进而分离非地面点与地面点;同时利用局部多项式插值算法对地面点云缺失区域进行插值拟合,生成更加准确的地形特征;利用EPS软件对点云成果进行分析,计算矿山现状开采范围内的土石方量值.结果表明:基于无人机影像匹配点云的土方量计算所得结果与GNSS-RTK实测结果差值比为 1.9%,计算方法具有可行性与可靠性,可作为土石方量计算新方法.

Abstract

Aiming at the problems of terrain limitation,time-consuming,laborious,and high cost in traditional earthwork volume measurement,this paper proposes a method for calculating earthwork volume based on UAV image matching point cloud.Taking a mine in Yulin of Guangxi as an example,a single-lens multi-rotor UAV is used to obtain orthophoto and oblique images within the mine area,and the UAV image is processed and ana-lyzed with the help of Pix4Dmapper software to extract 3D point cloud data on the surface of the mine.The cloth simulation point cloud filtering algorithm is used to filter the acquired point cloud data,and then the non-ground points and ground points are separated.The resulted point cloud is analyzed with the EPS software and used to calculate the amount of earthwork within the current mining area.The calculated earthwork by this method differs from which is measured with GNSS-RTK by 1.9%.The results show that the earthwork calculation method based on UAV image matching point cloud is feasible and reliable,and it can be used as a new method for earthwork calculation.

关键词

影像匹配点云/点云滤波/点云插值/土石方量计算/无人机

Key words

image matching point cloud/point cloud filtering/point cloud interpolation/calculation of earth-work volume

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基金项目

国家自然科学基金(41861050)

出版年

2024
桂林理工大学学报
桂林理工大学

桂林理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.618
ISSN:1674-9057
参考文献量19
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