技术摘要：
本发明公开了一种基于点云的土石坝结构建模方法和装置，其中，方法包括：获取已溃土石坝的坝体基本信息；获取坝体的无人机测量数据；将无人机测量数据转化成点云数据，并对点云数据进行区域点云释稀，以得到区域点云数据；对区域点云数据的坐标系统进行坐标系统转换，  全部
背景技术：
土石坝建成后由于沉降等因素，其实际结构参数与设计图纸有一定的数值上的不 同，无法通过设计图纸还原其实际结构。 溃坝发生后短时间内坝体结构不稳定，采用一般的测量方法具有一定的危险性， 且较难在短时间内进行详细的调查和勘察，而采用无人机测量可避免危险。有效利用无人 机测量数据，并快速转化为详细的溃坝后坝体实测数据是目前的技术难点。 已溃的坝体结构是溃坝致灾机理研究中的重要资料，需要一种溃坝坝体结构还原 建模方法。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明提出了一种基于点云的土石坝结构建模方法和相应的装 置，其将溃坝坝体作为主要分析建模对象，提供基于点云的土石坝结构建模方案。 根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于点云的土石坝结构建模方法，包括： 获取已溃土石坝的坝体基本信息，所述坝体基本信息包括：设计报告信息、设计图 纸信息、设计地质勘查报告信息和设计地质勘查图纸信息； 获取坝体的无人机测量数据，所述无人机测量数据包括：航测图片、像控点数据、 无人机型号和相机型号； 将所述无人机测量数据转化成点云数据，并对所述点云数据进行区域点云释稀， 以得到区域点云数据，其中，所述点云数据包括：平面坐标数据、高程数据和颜色数据； 对所述区域点云数据的坐标系统进行坐标系统转换，以得到转换后的点云数据； 从所述转换后的点云数据中选取分离出坝体区域点云数据，并根据所述坝体区域 点云数据和航测图片，提取坝体结构要素线； 根据所述坝体基本信息、所述坝体区域点云数据和所述坝体结构要素线，生成坝 体外结构要素线和坝体内结构要素线； 分别根据所述坝体外要素线和坝体内结构要素线生成坝体外结构三维模型和坝 体内结构三维模型，并合并得到完整的坝体模型。 在一个实施例中，优选地，将所述无人机测量数据转化成点云数据，并对所述点云 数据进行区域点云释稀，以得到区域点云数据，包括： 根据所述像控点数据、无人机型号和相机型号，对所述航测图片进行解算，以得到 所述点云数据； 将所述点云数据释稀成预设间隔的区域点云数据，并去除颜色数据。 在一个实施例中，优选地，所述对所述区域点云数据的坐标系统进行坐标系统转 4 CN 111581709 A 说　明　书 2/7 页 换，以得到转换后的点云数据，包括： 将所述区域点云数据的坐标系统从大地坐标系统转换成投影坐标系统，以使转换 后的点云坐标系统与设计图纸的坐标系统一致。 在一个实施例中，优选地，根据所述坝体基本信息、所述坝体区域点云数据和所述 坝体结构要素线，生成坝体外结构要素线和坝体内结构要素线，包括： 根据所述高程数据、所述坝体结构要素线和所述坝体基本信息生成坝体外结构要 素线； 根据所述坝体外结构要素线和所述坝体基本信息，生成坝体内结构要素线。 根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于点云的土石坝结构建模装置，包括： 第一获取模块，用于获取已溃土石坝的坝体基本信息，所述坝体基本信息包括：设 计报告信息、设计图纸信息、设计地质勘查报告信息和设计地质勘查图纸信息； 第二获取模块，用于获取坝体的无人机测量数据，所述无人机测量数据包括：航测 图片、像控点数据、无人机型号和相机型号； 处理模块，用于将所述无人机测量数据转化成点云数据，并对所述点云数据进行 区域点云释稀，以得到区域点云数据，其中，所述点云数据包括：平面坐标数据、高程数据和 颜色数据； 转换模块，用于对所述区域点云数据的坐标系统进行坐标系统转换，以得到转换 后的点云数据； 提取模块，用于从所述转换后的点云数据中选取分离出坝体区域点云数据，并根 据所述坝体区域点云数据和航测图片，提取坝体结构要素线； 生成模块，用于根据所述坝体基本信息、所述坝体区域点云数据和所述坝体结构 要素线，生成坝体外结构要素线和坝体内结构要素线； 合并模块，用于分别根据所述坝体外要素线和坝体内结构要素线生成坝体外结构 三维模型和坝体内结构三维模型，并合并得到完整的坝体模型。 在一个实施例中，优选地，所述处理模块包括： 解算单元，用于根据所述像控点数据、无人机型号和相机型号，对所述航测图片进 行解算，以得到所述点云数据； 释稀单元，用于将所述点云数据释稀成预设间隔的区域点云数据，并去除颜色数 据。 在一个实施例中，优选地，所述转换模块用于： 将所述区域点云数据的坐标系统从大地坐标系统转换成投影坐标系统，以使转换 后的点云坐标系统与设计图纸的坐标系统一致。 在一个实施例中，优选地，所述生成模块包括： 第一生成单元，用于根据所述高程数据、所述坝体结构要素线和所述坝体基本信 息生成坝体外结构要素线； 第二生成单元，用于根据所述坝体外结构要素线和所述坝体基本信息，生成坝体 内结构要素线。 根据本发明实施例的第三方面，提供一种基于点云的土石坝结构建模装置，包括： 存储器和处理器； 5 CN 111581709 A 说　明　书 3/7 页 所述存储器用于保存所述处理器执行计算机程序时所使用的数据； 所述处理器用于执行计算机程序以实现上述第一方面所述的实施例中任意一项 所述的方法。 根据本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读 存储介质中存储有指令，当所述指令在设备上运行时，所述设备执行如第一方面实施例中 任一项所述的方法。 本发明实施例中，将已溃土石坝作为主要分析建模对象，通过对无人机测量数据 进行点云处理和分析，进而确定土石坝的完整三维坝体模型。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附 图。 图1是本发明一个实施例的一种基于点云的土石坝结构建模方法的流程图。 图2是本发明一个实施例的又一种基于点云的土石坝结构建模方法中步骤S103的 流程图。 图3是本发明一个实施例的另一种基于点云的土石坝结构建模方法的流程图。 图4是本发明一个实施例的再一种基于点云的土石坝结构建模方法中步骤S106的 流程图。 图5是本发明一个实施例的点云数据的示意图。 图6是本发明一个实施例的区域点云释稀的示意图。 图7是本发明一个实施例的转换坐标后点云的示意图。 图8是本发明一个实施例的坝体区域点云提取的示意图。 图9是本发明一个实施例的坝体结构要素线的示意图。 图10是本发明一个实施例的坝体设计资料的示意图。 图11是本发明一个实施例的坝体外结构要素线的示意图。 图12是本发明一个实施例的坝体外结构三维模型的示意图。 图13是本发明一个实施例的坝体内结构要素线的示意图。 图14是本发明一个实施例的坝体内结构三维模型的示意图。 图15是本发明一个实施例的完整坝体三维模型的示意图。 图16是本发明一个实施例的一种基于点云的土石坝结构建模装置的框图。 图17是本发明一个实施例的一种基于点云的土石坝结构建模装置中处理模块的 框图。 图18是本发明一个实施例的一种基于点云的土石坝结构建模装置中生成模块的 框图。