倾斜摄影技术在土石方工程量计算中的应用与优势

倾斜摄影技术在土石方工程量计算中的应用与优势

土石方工程量的核算常常是工程预算和结算中的争议和焦点。而利用天行系列多镜头倾斜摄影测量系统的真实3D建模方法来模拟土方开挖和回填，可以让施工方直观有效地开展工作。土方开挖和运输的分析计算保证了土方平衡计算的准确性和精细化，对工程造价控制具有重要作用。

土方量倾斜摄影技术计算需要解决的问题：

1、如何从原始地貌中提取初始数据？

2.如何将航测数据转换为3D模型？

3、如何从3D模型中获取土方量？

解决方案：

1、利用倾斜摄影、无人机航测和点云三维成像技术形成模型数据；

2、通过软件对图像数据进行处理，得到模型原材料数据；

3、将数据导入CC（Smart 3D）软件，创建真实的3D模型；

4、在Smart 3D软件中，根据施工要求计算土方量。

① 从原始地貌中提取初始数据

多镜头倾斜摄影测量系统具有多视角高清图像采集、成本低、灵活性强等优点。是卫星遥感和无人机航空遥感的有力补充。

当多镜头斜摄影无人机飞到适当高度时，机载斜摄影系统从多个角度对地面进行航拍照片。航拍路线采用60~80%的重叠率（由地面高度决定）按一定方向往返。 ，逐步以带状方式覆盖整个场地，实现逻辑有序的地形全覆盖航拍。

无人机航拍完成后，可以通过电脑查看无人机数据存储SD卡图像数据文件夹。文件夹中的图像按编号有序排列。通过观察图像，可以看到上、下、左、右相邻图像之间的差异。重叠范围。

并且可以通过文件夹查看每张照片的经纬度、海拔高度、拍摄姿势（角度）等POS信息，这是初始的关键信息。

② 将初始数据转换为3D模型

智能3D处理软件可以将带有经纬度、海拔、拍摄姿势（角度）等POS信息的图像数据处理成三维模型数据。更多有用资讯请关注：GIS前沿

1.对齐照片：Smart 3D会根据每张照片的经度、纬度、高度和角度来还原每个镜头的位置，如图所示。

2. 构建密集云：Smart 3D 将计算每个点之间的关系，并将每个识别的点包含在密集计算中

3、生成网格：利用软件内部的向量函数关系算法，Smart 3D根据点云数据形成不规则三角网络，构建点、线、面的3D模型。

4、生成纹理：CC（Smart 3D）将不同视角的深度图像匹配到同一坐标，通过深度图像融合得到物体完整的几何模型，然后确定深度图像与纹理图像之间的映射关系，并定义纹理融合的复合权重用于获得整个纹理图，并执行模型的纹理映射以构建真实的三维模型。

至此，带有材质覆盖的点、线、面3D模型已经在Smart 3D中呈现出来了。接下来，可以在Smart 3D软件中计算土方量。

③实景3D模型土方量计算技术路线

在无人机航拍获得航测数据的基础上，利用Smart 3D软件进行航空三维加密等处理，生成真实的3D模型。然后，您可以在Smart 3D软件上选择任意位置，并使用绘制轮廓以及设置高程和坡度的功能。方法：自己画出地板草图，推算土方量，标定其位置，如图

土方量计算技术路线

CC（Smart 3D）软件会自动选择“新建”和“现有”之间的土方体积，左侧属性栏会显示“挖/填”、“填充”、“采样距离”的值”。数值为“净挖填”“填”“开挖”的量，则直接显示土石方的开挖、填方和净挖填值，如图

技术优势

传统的土方计算方法存在计算量大、计算精度低、数据量大等缺点。但它采用“根据地形特征划分区域——近似简化——采用适当的测量方法获得三维地形特征数据——最后通过三维重建”的“结构法获得计算结果”的思维方法可以实现快速准确的计算方法，可以实现“实际与模型准确对应”、“所见即所得”，更多实用资讯敬请关注：站在GIS前沿，从地形测量到获取土方计算结果，劳务。成本和时间成本将大大降低，测量精度将远高于传统测量方法。

应用展望

采用航空倾斜摄影真实3D模型的方法来模拟土方开挖和回填。基于对土方开挖和运输的直观有效的分析计算，可以实现准确、精细的土方平衡计算，节省解决纠纷的时间，并对工程成本控制起到重要作用。