【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工程管理審計領域，具體的涉及一種基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法。
技術介紹
1、建設項目工程管理審計是指在項目建設過程中，審計人員依據相關的法律法規和行業規范，以及工程建設的有關設計合同文件，對工程建設質量、安全和進度進行審計，促進項目建設目標順利實現，審計的內容主要包含審查建設項目進度管理計劃執行情況和審查施工過程質量驗收情況。在現代建設項目中，隨著工程規模和復雜性的不斷增加，審計取證工作面臨著更大的挑戰，目前，許多地區已開始探索利用激光點云與三維建模技術開展審計工作，通過獲取的點云數據構建三維模型，并與實景模型、bim模型進行對比分析，能夠初步篩選出潛在的審計疑點。該技術方法不僅實現了對項目工程的全面覆蓋，大幅減少了外業核查的工作量，提高了工作效率，還顯著降低了測量誤差，從而有效保障了審計質量。
2、盡管上述技術方法在審計取證中具有一定優勢，但仍然存在若干問題。例如，基于點云數據建立三維模型的過程中，精度會有所損失，導致后續與bim模型進行對比分析時可能引發精度差異。此外，建模過程通常需要大量的時間和人力投入，導致審計取證工作的時間延遲。再者，當前數據的結合應用大多僅停留在可視化展示和簡單對比分析階段，需大量人工干預，不僅自動化程度低，還可能引入人為誤差。至今，將點云技術、bim技術與智能算法相結合，以實現自動化和智能化審計取證的方法仍然較為缺乏。
技術實現思路
1、針對現有的建設項目工程管理審計取證方法中存在的效率低和準確性不足等問題
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案是：一種基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，包括以下步驟：
3、步驟1：審計數據準備，開展數據收集、整理與存儲工作，構建形成基于bim模型為主體的審計數據資源池，準確構造出項目實施過程中不同時間階段的三維畫像；
4、步驟2：bim模型地理位置定義及空間參考轉換，定義bim模型地理空間位置，并轉換至激光掃描參考坐標系，將兩類非同源數據置于同一坐標系下；
5、步驟3：bim模型解析構件點云及關聯項目管理屬性，將bim模型的幾何數據解析為三維點云，并與項目管理信息進行關聯；
6、步驟4：訓練激光點云語義分割模型，基于機器學習方法預訓練激光點云語義分割模型，精準識別審計階段實測點云中關鍵構件；
7、步驟5：基于實測點云與bim構件點云進行疑點自動化檢測，利用步驟4中得到的語義分割模型對每次現場測量的點云數據進行處理，自動識別出建設項目中的關鍵工程構件，將識別結果與bim模型構件點云進行地理空間匹配與融合，通過自動化計算手段對比兩種來源點云數據中關鍵構件的幾何特征差異，完成疑點檢測。
8、上述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，還包括步驟6：疑點排除、標注與可視化輸出，針對自動化檢測出的疑點進行人機交互驗證與排除，通過查驗相關證據或記錄，判斷疑點是否成立，如果發現疑點是由設計變更、數據錄入錯誤或其它正常業務活動引起的，則將這些疑點排除。
9、上述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，所述步驟1包括：
10、步驟1-1：通過業務系統、監管平臺及互聯網渠道獲取項目的相關內容，進行數據治理，記錄項目的關鍵時間節點，并將相關內容和關鍵時間節點的信息轉化為結構化數據進行存儲，作為項目特征輸入；
11、步驟1-2：利用項目設計階段已使用bim軟件構建的三維模型，根據設計說明和施工規范，補充添加構件的材質信息；
12、步驟1-3：收集項目早期的激光點云數據，作為語義分割模型的訓練數據源，記錄和保存多期激光點云成果，形成完整數據鏈。
13、上述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，所述步驟2包括：
14、步驟2-1：明確項目設計中采用的投影坐標系統與待轉換的地理坐標系統；
15、步驟2-2：通過bim軟件設置模型數據的平面坐標信息，確定其經緯度和高度；
16、步驟2-3：通過圖紙測量獲得項目北與正北之間的夾角，作為bim模型與正北之間的角度值；
17、步驟2-4：使用轉換工具或轉換算法，將bim模型從平面坐標轉換為地理空間坐標。
18、上述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，所述步驟3包括：
19、步驟3-1：根據語義信息篩選參與審計檢測的關鍵構件類別，提取對應bim模型構件并將其轉換為三角面模型，轉換后進行拓撲結構修正以及數據壓縮，減少三角形數量，降低模型復雜度；
20、步驟3-2：確定采樣點密度，捕捉幾何體表面的曲率變化，通過閉合輪廓點云填充方式實現bim模型構件的三維點云化表達；
21、步驟3-3：賦予采樣點屬性，實現采樣點與項目管理信息的關聯，并導出為標準點云文件格式。
22、上述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，所述步驟4中，預訓練包括數據集準備和模型訓練，具體步驟為：
23、步驟4-1：針對前期收集的點云數據進行人工標注，生成涵蓋重要類別構件的點云樣本及其對應的語義標簽，并將其整合至現有的三維公開數據集中，形成涵蓋多樣化場景的高質量訓練數據集；
24、步驟4-2：綜合考慮局部特征提取的精確性與全局語義分割的效率，選擇適宜的訓練模型框架；
25、步驟4-3：對點云數據進行預處理操作，并將數據集劃分為訓練集、驗證集和測試集；
26、步驟4-4：定義損失函數與優化策略，對模型進行逐步迭代優化，利用驗證集調整超參數，提升bim模型的泛化能力和魯棒性,通過測試集進行bim模型評估。
27、上述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，所述步驟5中，檢測的內容包括：檢測位置和/或尺寸偏差、檢測材質偏差、檢測未完工部分。
28、上述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，所述檢測位置和/或尺寸偏差通過計算鄰近空間中相同構件兩簇點云間的對稱距離，判斷是否存在位置偏差，當該距離超過設定閾值時，即可判定構件位置發生偏差，具體方法為：
29、步驟a：假設兩簇點云，其中點云a包含點集，點云b包含點集，對于點云a中的每個點,尋找點云b中最近的點，并計算其距離，同理，對于點云b中的每個點，尋找點云a中最近的點；
30、步驟b：點云a到點云b的平均最近點距離：
31、，其中m為常數；
32、步驟c：點云b到點云a的平均最近點距離:
33、，其中n為常數；
34、步驟d：對稱距離計算：
35、。
36、上本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，還包括步驟6：疑點排除、標注與可視化輸出，針對自動化檢測出的疑點進行人機交互驗證與排除，通過查驗相關證據或記錄，判斷疑點是否成立，如果發現疑點是由設計變更、數據錄入錯誤或其它正常業務活動引起的，則將這些疑點排除。
3.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述步驟1包括：
4.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述步驟2包括：
5.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述步驟3包括：
6.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述步驟4中，預訓練包括數據集準備和模型訓練，具體步驟為：
7.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述步
8.根據權利要求7所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述檢測位置和/或尺寸偏差通過計算鄰近空間中相同構件兩簇點云間的對稱距離，判斷是否存在位置偏差，當該距離超過設定閾值時，即可判定構件位置發生偏差，具體方法為：
9.根據權利要求7所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述檢測材質偏差包括提取實測點云中各構件的顏色特征，并基于其空間位置查找對應的BIM模型構件點云，以獲取相應的材質語義信息，將其與訓練數據集中相同材質標簽的點云數據進行對比，具體步驟為：
10.根據權利要求7所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述檢測未完工部分包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，還包括步驟6：疑點排除、標注與可視化輸出，針對自動化檢測出的疑點進行人機交互驗證與排除，通過查驗相關證據或記錄，判斷疑點是否成立，如果發現疑點是由設計變更、數據錄入錯誤或其它正常業務活動引起的，則將這些疑點排除。
3.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述步驟1包括：
4.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述步驟2包括：
5.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述步驟3包括：
6.根據權利要求1所述的基于三維點云的建設項目工程管理審計疑點提取方法，其特征在于，所述步驟4中，預訓練包括數據集準備和...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張英棟，趙軍，劉超，龍鳳鳴，牛常領，展昀，王鴻緒，李雋杰，張帥哲，
申請(專利權)人：青島市勘察測繪研究院，
類型：發明
國別省市：
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