本技术涉及建筑测量，尤其涉及一种基于众包gnss数据的建筑高度测量方法。
背景技术：
1、随着遥感技术的快速发展，可以基于高分辨率遥感影像直观展示出各城市的地理图像，而在二维图像上，无法直接获取城市中各个建筑物的高度信息。
2、相关技术一般可以通过激光雷达和视觉算法的方式获取城市内建筑物的高度信息，然而这两种方式至少存在以下缺陷：
3、(1)成本高：需要由专业技术人员运用专业设备进行实地勘测，人工成本较高；而且在面对大量建筑群时，耗费的人力成本和时间成本均较高；
4、(2)测量条件受限：这两种测量方式都容易受到天气因素的影响，在雨、雪等天气条件下测量精度会下降，导致不能实时提供高精度的测量数据；
5、(3)实时性较差：由于城市一直处于不断建设的过程中，各个建筑物可能存在高度信息的变化，也会存在部分区域新增建筑或者减少建筑的情况，因此需要对城市内建筑物的高度信息进行实时更新，以上两种方式都需要人工进行操作，效率较低，难以确保数据的实时性更新。
6、基于此，亟需一种能够低成本、高效且实时获取建筑物高度信息的方法。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种基于众包gnss数据的建筑高度测量方法，用以解决上述相关技术的缺陷，所述技术方案如下：
2、第一方面，本技术实施例提供一种基于众包gnss数据的建筑高度测量方法，包括：
3、获取待测区域内多个接收端的gnss观测数据，基于所述gnss观测数据提取得到各个gnss信号对应的信号特征；
4、通过训练好的信号分类神经网络模型基于所述信号特征输出对应的gnss信号的视距信号概率；
5、分别确定每个gnss信号对应的卫星和接收端的连线在所述待测区域的二维地图上的投影，确定所述投影与所述二维地图上建筑物的边界的相交点中与所述接收端的投影点距离最近的边界相交点，计算所述接收端的投影点与所述边界相交点的直线距离；
6、基于所述gnss信号的仰角特征、所述直线距离和所述接收端到水平基准面的高度，计算所述gnss信号与以所述建筑物的边界为底的棱柱立面距离所述接收端最近的立面相交点到所述水平基准面的高度估计值；基于每个所述gnss信号计算得到的高度估计值和对应的视距信号概率进行拟合计算，输出视距信号概率变化率为最大值时对应的高度估计值为对应建筑物的高度测量值。
7、在第一方面的一种可选方案中，所述分别确定每个gnss信号对应的卫星和接收端的连线在所述待测区域的二维地图上的投影，确定所述投影与所述二维地图上建筑物的边界的相交点中与所述接收端的投影点距离最近的边界相交点，计算所述接收端的投影点与所述边界相交点的直线距离，包括：
8、基于所述信号特征确定每个所述gnss信号对应的卫星的位置信息以及对应的接收端的位置信息；
9、基于所述卫星的位置信息和所述接收端的位置信息建立标准坐标系下的接收端与卫星的连线，将所述连线投影至所述二维地图上，确定所述连线的投影与所述二维地图上建筑物的边界的相交点中与所述接收端的投影点距离最近的边界相交点；
10、基于所述接收端的位置信息确定所述接收端在所述二维地图上的投影点，确定所述投影点与所述边界相交点的直线距离。
11、在第一方面的又一种可选方案中，所述基于所述gnss信号的仰角特征、所述直线距离和所述接收端到水平基准面的高度，计算所述gnss信号与以所述建筑物的边界为底的棱柱立面距离所述接收端最近的立面相交点到所述水平基准面的高度估计值，包括：
12、基于所述信号特征确定每个所述gnss信号对应的仰角特征，基于所述仰角特征和所述直线距离计算得到所述相对高度，应用公式：
13、h0＝γ·tanθel；
14、获取所述gnss信号对应的接收端到所述水平基准面的高度，基于所述接收端到所述水平基准面的高度和所述相对高度计算得到所述高度估计值，应用公式：
15、ih＝hu-terrain+γ·tanθel；
16、其中，h0为所述相对高度，θel为所述仰角，γ为所述直线距离，ih为所述高度估计值，hu-terrain为所述接收端到所述水平基准面的高度。
17、在第一方面的又一种可选方案中，所述基于每个所述gnss信号计算得到的高度估计值和对应的视距信号概率进行拟合计算之前，还包括：
18、将每个所述高度估计值和对应的视距信号概率输入滑动窗口滤波器中，在预设的高度区间内以预设的滑动窗口长度进行滑动滤波，输出每个所述高度估计值滤波后的视距信号概率，应用公式：
19、
20、所述基于每个所述gnss信号计算得到的高度估计值和对应的视距信号概率进行拟合计算，包括：
21、基于每个所述gnss信号计算得到的高度估计值和所述滤波后的视距信号概率进行拟合计算；
22、其中，为滤波后高度区间内gnss视距信号概率；plos(ih)为相交高度为ih的gnss视距信号概率；m为高度区间内gnss信号数量；q为窗口索引；δh为滑动窗口长度。
23、在第一方面的又一种可选方案中，所述基于每个所述gnss信号计算得到的高度估计值和对应的视距信号概率进行拟合计算，输出视距信号概率变化率为最大值时对应的高度估计值为对应建筑物的高度测量值，包括：
24、基于逻辑回归函数对每个所述高度估计值和对应的视距信号概率进行拟合计算，应用公式：
25、
26、基于所述拟合计算的结果确定视距信号概率变化率为最大值时对应的高度点，输出所述概率变化率为最大值时对应的高度点为所述高度测量值；
27、其中，a为所述逻辑回归函数的拐点处斜率，b为所述视距信号概率变化率为最大值时对应的高度点，h为输入的高度估计值。
28、在第一方面的又一种可选方案中，所述输出视距信号概率变化率为最大值时对应的高度估计值为对应建筑物的高度测量值之后，还包括：
29、确定所述二维地图上每个建筑物对应的高度测量值；
30、结合所述二维地图以及所述二维地图上建筑的高度测量值构建得到所述待测区域的三维建筑地图。
31、在第一方面的又一种可选方案中，本技术提供的基于众包gnss数据的建筑高度测量方法还包括：
32、每间隔预设时段获取所述待测区域内多个接收端的gnss观测数据，基于各个时刻采集的gnss观测数据分别计算得到所述待测区域内建筑物在对应时刻的高度测量值，基于当前时刻的高度测量值更新所述待测区域内建筑物的高度信息。
33、第二方面，本技术实施例还提供一种基于众包gnss数据的建筑高度测量装置，包括：
34、特征提取模块，用于获取待测区域内多个接收端的gnss观测数据，基于所述gnss观测数据提取得到各个gnss信号对应的信号特征；
35、信号分类模块，用于通过训练好的信号分类神经网络模型基于所述信号特征输出对应的gnss信号的视距信号概率；
36、相交高度计算模块，用于分别确定每个gnss信号对应的卫星和接收端的连线在所述待测区域的二维地图上的投影，确定所述投影与所述二维地图上建筑物的边界的相交点中与所述接收端的投影点距离最近的边界相交点，计算所述接收端的投影点与所述边界相交点的直线距离；
37、所述相交高度计算模块还用于根据所述gnss信号的仰角特征、所述直线距离和所述接收端到水平基准面的高度，计算所述gnss信号与以所述建筑物的边界为底的棱柱立面距离所述接收端最近的立面相交点到所述水平基准面的高度估计值；
38、建筑高度测量模块，用于根据每个所述gnss信号计算得到的高度估计值和对应的视距信号概率进行拟合计算，输出视距信号概率变化率为最大值时对应的高度估计值为对应建筑物的高度测量值。
39、第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法。
40、第四方面，本技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法。
41、本技术一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
42、(1)相对于相关技术在面对大量建筑群时只能通过专业设备实地勘测逐个测量导致高度测量效率较低的问题，本技术通过多个接收端采集的gnss观测数据，也即众包数据，实现了对大范围建筑群的覆盖，众包数据的采集不需要高精度的设备，对使用设备的人员也没有从业经验方面的要求，能够低成本、高效地提供大量的观测数据，有利于测量得到大范围建筑群的高度信息；
43、(2)相对于相关技术由于容易受天气环境的影响以及测量方法较为繁琐而导致的不能实时更新建筑物高度信息的缺陷，本技术结合已有二维地图进行投影，能够快速地确定每个gnss信号与以建筑边界为底的棱柱立面距离接收端最近的立面相交点到水平基准面的高度估计值，基于视距信号概率变化率能够确定视距信号转化为非视距信号的突变节点，进而找到与建筑物实际边缘最接近的gnss信号，从而获得建筑物高度的实际测量值，不仅能够输出精确的高度信息，也不会受到天气因素的影响，基于众包数据以及以上计算方式还能够实现高度信息的实时获取和实时更新，有利于建立三维城市地图。
1.一种基于众包gnss数据的建筑高度测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于众包gnss数据的建筑高度测量方法，其特征在于，所述分别确定每个gnss信号对应的卫星和接收端的连线在所述待测区域的二维地图上的投影，确定所述投影与所述二维地图上建筑物的边界的相交点中与所述接收端的投影点距离最近的边界相交点，计算所述接收端的投影点与所述边界相交点的直线距离，包括：
3.根据权利要求1或2所述的基于众包gnss数据的建筑高度测量方法，其特征在于，所述基于所述gnss信号的仰角特征、所述直线距离和所述接收端到水平基准面的高度，计算所述gnss信号与以所述建筑物的边界为底的棱柱立面距离所述接收端最近的立面相交点到所述水平基准面的高度估计值，包括：
4.根据权利要求1所述的基于众包gnss数据的建筑高度测量方法，其特征在于，所述基于每个所述gnss信号计算得到的高度估计值和对应的视距信号概率进行拟合计算之前，还包括：
5.根据权利要求1或4所述的基于众包gnss数据的建筑高度测量方法，其特征在于，所述基于每个所述gnss信号计算得到的高度估计值和对应的视距信号概率进行拟合计算，输出视距信号概率变化率为最大值时对应的高度估计值为对应建筑物的高度测量值，包括：
6.根据权利要求1所述的基于众包gnss数据的建筑高度测量方法，其特征在于，所述输出视距信号概率变化率为最大值时对应的高度估计值为对应建筑物的高度测量值之后，还包括：
7.根据权利要求1所述的基于众包gnss数据的建筑高度测量方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种基于众包gnss数据的建筑高度测量装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，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任一项所述方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
