科技与创新┃ScienceandTechnology&Innovation·94·2023年第04期文章编号：2095-6835（2023）04-0094-03无人机激光点云矿区土方量计算系统的设计与开发柳克松（中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，辽宁沈阳110000）摘要：为了满足土方量工程计算需要，基于VS2019平台开发了无人机激光点云数据矿区土方量系统软件，利用不规则三角网模型对研究区土方量进行计算，结果表明该系统可以满足工程需要与精度要求。关键词：土方量；无人机；激光点云；系统开发中图分类号：TP311文献标志码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2023.04.026使用无人机获取激光点云数据，利用开发的软件处理点云数据同时需要应用数据库技术，以VS2019为开发平台，通过C++语言，根据软件开发设计流程做出了一个基于DTM（DigitalTerrainModel）的土方量计算系统，为生产管理提供了一种有效的技术手段。在研究传统逐点插入法的基础上，提出了一种基于红黑二叉树索引的改进算法，主要包括点和线的快速定位查找等功能并将其应用于DTM的建立。分析了传统工程土方量计算方法的优缺点，获得了一种能够快速计算土方量的设计方案，这种方案的基础是建立DTM。研究结果表明，相较于传统的断面法与方格网法，此方法具有刻画地形图整体面貌与局部细节特征更加准确、作业方法效率高、计算结果精度高等优点。其技术路线如图1所示。图1技术路线1系统设计与土方量计算1.1系统设计在当前的系统中，创建了格网模型和不规则三角网模型并根据设计网格、特征点展点图以及测区边界等，运行土方量计算程序，将某个区域中的挖方及填方量算出来，同时还可根据土方量填挖平衡的相关原则计算区域内设计的平整高程，同时生成土方计算数据文件、指定范围总面积及挖方面积的土方量和填方面积土方量。为了实现既定的系统功能，本软件设计了DTM生成边界模块和土方量计算模块，而且基于2个主模块将一些更加具体的算法集中应用到系统中，由此达到了设计目标。系统从数据输入、计算处理到结果输出，结构清晰、功能完善。遍历顺序是将三角形的数据读取后，对三角形的每个顶点进行遍历，目的是确定目前的顶点是否在红黑二叉树中，如果不在树中，那么就将此顶点按照红黑二叉树的规则加入到二叉树中，并按照自然数的顺序为遍历的每个顶点排序，选择红黑二叉树的原因为红黑二叉树在存储数据时不会出现重复。例如存入第一个三角形后，再存入第二个三角形时，第二个三角形中有2个点是第一个三角形中的，这时二叉树会放弃这2个...
