一种管沟土石方量测量方法、系统、存储介质和电子设备与流程

所属的技术人员知道，本发明可以实现为方法、系统、存储介质和电子设备。因此，本发明可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

背景技术：

1、目前，土石方量测量已经经历了重大的技术变革，从传统的手工测量方法逐渐转向现代化的自动化测量技术。土石方量测量技术虽然已经有许多应用场景，但仍有一些方面需要改进。首先，精度和可信度对于油气管道等大型基础设施工程建设至关重要。当前技术需要更高水平的测量精度，确保测量结果的可信度，这对于工程项目的成功和成本控制至关重要。其次，土石方工程需要大量的地理数据，但目前的数据处理过程较为耗时，缺少处理大量测绘数据的关键技术。最后，处理复杂地形是土石方量测量中的一个重要挑战。在复杂地形条件下，现有技术难以建立准确的地面模型。

2、油气管道工程施工过程中土石方量较大，对于施工线路长、工程变更多的施工项目，传统的测量模式，有着采集周期长、采集数据量不足、复核难度大等缺点，导致设计文件中给出的工程量往往与实际差别较大，很难精确计算工程费用。

3、因此，亟需提供一种技术方案解决上述问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种管沟土石方量测量方法、系统、存储介质和电子设备。

2、第一方面，本发明提供一种管沟土石方量测量方法，该方法的技术方案如下：

3、获取待测管沟区域在开挖前的第一目标点云数据、开挖后的第二目标点云数据和回填后的第三目标点云数据；

4、基于所述第一目标点云数据、所述第二目标点云数据和所述第三目标点云数据，确定所述待测管沟区域的土石方量测量值。

5、本发明的一种管沟土石方量测量方法的有益效果如下：

6、本发明的方法利用点云数据测绘开挖管道的特征，在提高管沟土石方量测量精准度的同时，降低了计算的复杂度。

7、在上述方案的基础上，本发明的一种管沟土石方量测量方法还可以做如下改进。

8、在一种可选的方式中，获取待测管沟区域在任一时刻的目标点云数据的步骤，包括：

9、获取包含所述待测管沟区域在内的管道施工区域在所述任一时刻的原始整体点云数据，并对所述任一时刻的原始整体点云数据进行预处理，得到所述任一时刻的目标整体点云数据；

10、根据所述任一时刻的目标整体点云数据中与沟道相关联的目标形态学特征，对所述待测管沟区域进行分割，得到原始管沟区域并进行优化处理，以确定所述待测管沟区域及所述待测管沟区域在所述任一时刻的目标点云数据；

11、其中，当所述任一时刻在开挖前时，所述待测管沟区域在所述任一时刻的目标点云数据为所述第一目标点云数据；当所述任一时刻在开挖后时，所述待测管沟区域在所述任一时刻的目标点云数据为所述第二目标点云数据；当所述任一时刻在回填后时，所述待测管沟区域在所述任一时刻的目标点云数据为所述第三目标点云数据。

12、在一种可选的方式中，所述预处理的方式为：去噪处理、滤波处理和降采样处理中的至少一种。

13、在一种可选的方式中，所述目标形态学特征包括：高程特征、坡度特征和曲率特征。

14、在一种可选的方式中，所述优化处理的方式包括：聚类处理和曲面拟合处理。

15、在一种可选的方式中，获取包含所述待测管沟区域在内的管道施工区域在所述任一时刻的原始整体点云数据的步骤，包括：

16、利用无人机在所述任一时刻对所述管道施工区域进行低空遥感测量，得到所述管道施工区域在所述任一时刻的原始整体点云数据。

17、在一种可选的方式中，所述土石方量测量值包括：挖方量测量值和填方量测量值；基于所述第一目标点云数据、所述第二目标点云数据和所述第三目标点云数据，确定所述待测管沟区域的土石方量测量值的步骤，包括：

18、基于所述第一目标点云数据，计算所述待测管沟区域的挖方量测量值，并基于所述第二目标点云数据和所述第三目标点云数据，计算所述待测管沟区域的填方量测量值。

19、第二方面，本发明提供一种管沟土石方量测量系统，该系统的技术方案如下：

20、一种管沟土石方量测量系统，包括：获取模块和测量模块；

21、所述获取模块用于：获取待测管沟区域在开挖前的第一目标点云数据、开挖后的第二目标点云数据和回填后的第三目标点云数据；

22、所述测量模块用于：基于所述第一目标点云数据、所述第二目标点云数据和所述第三目标点云数据，确定所述待测管沟区域的土石方量测量值。

23、本发明的一种管沟土石方量测量系统的有益效果如下：

24、本发明的系统利用点云数据测绘开挖管道的特征，在提高管沟土石方量测量精准度的同时，降低了计算的复杂度。

25、第三方面，本发明提供的一种存储介质的技术方案如下：

26、存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如本发明的一种管沟土石方量测量方法的步骤。

27、第四方面，本发明的一种电子设备的技术方案如下：

28、包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明的一种管沟土石方量测量方法的步骤。

29、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种管沟土石方量测量方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的管沟土石方量测量方法，其特征在于，获取待测管沟区域在任一时刻的目标点云数据的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的管沟土石方量测量方法，其特征在于，所述预处理的方式为：去噪处理、滤波处理和降采样处理中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的管沟土石方量测量方法，其特征在于，所述目标形态学特征包括：高程特征、坡度特征和曲率特征。

5.根据权利要求2所述的管沟土石方量测量方法，其特征在于，所述优化处理的方式包括：聚类处理和曲面拟合处理。

6.根据权利要求2至5任一项所述的管沟土石方量测量方法，其特征在于，获取包含所述待测管沟区域在内的管道施工区域在所述任一时刻的原始整体点云数据的步骤，包括：

7.根据权利要求1至5任一项所述的管沟土石方量测量方法，其特征在于，所述土石方量测量值包括：挖方量测量值和填方量测量值；基于所述第一目标点云数据、所述第二目标点云数据和所述第三目标点云数据，确定所述待测管沟区域的土石方量测量值的步骤，包括：

8.一种管沟土石方量测量系统，其特征在于，包括：获取模块和测量模块；

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的管沟土石方量测量方法。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的管沟土石方量测量方法的步骤。

技术总结
本发明涉及土石方量测量技术领域，具体公开一种管沟土石方量测量方法、系统、存储介质和电子设备，该方法包括：获取待测管沟区域在开挖前的第一目标点云数据、开挖后的第二目标点云数据和回填后的第三目标点云数据；基于所述第一目标点云数据、所述第二目标点云数据和所述第三目标点云数据，确定所述待测管沟区域的土石方量测量值。本发明利用点云数据测绘开挖管道的特征，在提高管沟土石方量测量精准度的同时，降低了计算的复杂度。

技术研发人员：耿欢,李超,赵国忠,赵海彬,吴家勇,张红兵,冯庶珂,王文友,章彬,牟晓
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12