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龙图腾网获悉天津大学申请的专利基于点云稀疏优化的地质BIM建模及工程量计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119850858B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411944012.X，技术领域涉及：G06T17/05；该发明授权基于点云稀疏优化的地质BIM建模及工程量计算方法是由王枭华;黄梓涵;徐建;张社荣;王超;谭玲;杨小龙;曾涛设计研发完成，并于2024-12-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于点云稀疏优化的地质BIM建模及工程量计算方法在说明书摘要公布了：本申请提出一种基于点云稀疏优化的地质BIM建模及工程量计算方法，涉及地质工程技术领域，该方法包括：通过无人机倾斜摄影技术获取高分辨率点云数据，将其与钻孔勘探数据结合，并进行去噪、分类、分割、岩性区分与配准，构建开挖前地质BIM模型；在开挖后再次获取区域点云数据，利用反距离加权插值算法优化坡脚区域的点云精度，生成开挖后地质BIM模型；结合分类优化的数字高程模型，采用基于邻域窗口的鲁棒高程差计算方法，逐像素检测开挖前后模型的高程差，精确计算各岩性区域的体积变化，得到工程量。本申请通过点云稀疏优化和高程变化检测技术，提升了地质BIM模型的精度及体积计算的可靠性，广泛适用于地质工程及土方量计算场景。

本发明授权基于点云稀疏优化的地质BIM建模及工程量计算方法在权利要求书中公布了：1.一种基于点云稀疏优化的地质BIM建模及工程量计算方法，其特征在于，包括以下步骤： 利用倾斜摄影技术获取地质体影像数据与三维点云数据，并将所述三维点云数据与钻孔勘探数据进行关联结合； 对所述三维点云数据进行数据预处理，利用预处理完成的三维点云数据、影像数据和钻孔勘探数据，构建开挖前地质BIM模型，所述数据预处理包括去噪、分类、分割、岩性区分与配准； 在开挖工作完成后，利用倾斜摄影技术获取相同区域的点云数据，再次进行地质模型的构建，并针对坡脚区域点云识别不清晰和稀疏的问题，利用反距离加权插值算法优化数据精度，构建开挖后地质BIM模型； 根据岩性对开挖前地质BIM模型进行区域划分，并针对开挖前后两阶段的数字高程模型，利用基于邻域窗口的鲁棒高程差计算方法对开挖前后的地质BIM模型进行逐像素的高程差计算； 根据高程差计算结果，计算每个岩性区域的体积变化，得到整个开挖区域的工程量； 所述在开挖工作完成后，利用倾斜摄影技术获取相同区域的点云数据，再次进行地质模型的构建，并针对坡脚区域点云识别不清晰和稀疏的问题，利用反距离加权插值算法优化数据精度，构建开挖后地质BIM模型，包括： 在开挖工作结束之后，再次利用无人机倾斜摄影技术对相同区域进行多视角影像采集，并利用再次采集的多视角影像采集数据得到开挖后地质体的三维点云数据； 基于开挖后地质体的三维点云数据，针对点云稀疏的区域，使用反距离加权插值算法补全缺失点的高程值，并针对坡脚区域点云识别不清晰和稀疏的问题，利用反距离插值结合局部趋势拟合方法，调整插值策略和参数； 将优化后的三维点云数据与开挖前的钻孔勘探数据结合，利用Revit建模软件构建开挖后地质BIM模型； 所述基于开挖后地质体的三维点云数据，针对点云稀疏的区域，使用反距离加权插值算法补全缺失点的高程值，并针对坡脚区域点云识别不清晰和稀疏的问题，利用反距离插值结合局部趋势拟合方法，调整插值策略和参数，包括： 对开挖后地质体的三维点云数据进行密度分析，识别稀疏区域，其中，对于每个点，若其邻域范围内的点数小于预设点数，则判断所在区域为稀疏区域； 对于稀疏区域，使用反距离加权插值算法补全缺失点的高程值，表达式为： 式中，是邻域点的已知高程值，为插值点与邻域点之间的距离，为距离权重指数； 从开挖前基于分类得到的坡脚区域点云数据中，标记稀疏或特征表达不清晰的关键区域； 在标记的坡脚区域内，选取稀疏区域邻域内的特征点，并利用线性回归拟合方法建立局部趋势方程； 根据对所述局部趋势方程求解后得到的拟合趋势结果，优化反距离插值的参数，并将趋势拟合的初步高程值与反距离加权算法的插值结果结合，按权重生成最终插值高程值； 插值完成后，利用邻域均值平滑方法消除插值区域的突兀性； 完成插值和优化后，对比插值区域与原始的开挖后地质体的三维点云数据的高程值，通过计算均方误差验证插值区域的精度。

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