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傾斜攝影技術(shù)在三維城市建模中的作用

發(fā)布日期:2018-11-05 00:00 瀏覽量:9318


傾斜攝影測量技術(shù)是近年來(lái)國際測繪領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù),在現代生產(chǎn)中起到很大的作用,它改變了以往航空測最過(guò)程中遙感攝影只能從垂直角度拍攝畫(huà)面的局限性,通過(guò)在同一臺飛行器上搭載多臺傳感器,同時(shí)從垂直、前視、左視、右視與后視五個(gè)不同角度或者更多個(gè)角度進(jìn)行數據的收集,可快速、高效地荻得豐富的數據資源,真實(shí)客觀(guān)地反映所拍攝對象的情況,滿(mǎn)足對三維信息獲取的需求,從而給用戶(hù)營(yíng)造真實(shí)的視覺(jué)體驗。

 

目前,在日常生產(chǎn)生活中被廣泛使用,傾斜攝影技術(shù)具有幾個(gè)方面的優(yōu)勢:

 

1.高分辨率

傾斜攝影平臺搭載于低空飛行器,可獲取厘米級高分辨率的垂直和傾斜影像。

 

2.獲取豐富的地物文理信息

傾斜攝影從多個(gè)不同的角度采集影像,能夠獲取地物側面更加真實(shí)豐富的文理信息,彌補了正射影像只能獲取地物頂面文理的不足。

 

3.高效自動(dòng)化的三維模型生產(chǎn)

通過(guò)垂直與傾斜影像的全自動(dòng)聯(lián)合空三加密,無(wú)需人工干預,即可全自動(dòng)化紋理映射,并構建三維模型。

 

4.逼真的三維空間場(chǎng)景

通過(guò)影像構建的真實(shí)三維場(chǎng)景,不僅擁有準確地物地理位置坐標信息,并且可精細地表達地物的細節特征,包括突出的屋頂和外墻,以及地形地貌等精細特征。

 

傾斜攝影測量技術(shù)在三維數字模型建模中的應用

 

1. IMAGIS三維城市建模的過(guò)程

1步,提取數據

按照地圖比例尺1:2000的比例,提取城市每一個(gè)景觀(guān)地面的高程、高度、平面信息、底面邊界特征等信息,然后篩選出其中有用的數據信息,并將這些采集到的信息進(jìn)行保存,通過(guò)計算機系統將這些信息轉化成為DXF文件。

 

2步,建立景觀(guān)模型

有關(guān)人員根據采集到的信息,按照城市的土建信息、城市規劃圖等進(jìn)行匹配,將Map info等數據信息導入,并用tab形式將數據信息保存,然后用程序拓撲處理景觀(guān)數據,將其中能夠匹配的數據信息保存,最后用MIF格式保存下來(lái),便于后期IMAGIS軟件的分析和應用。之后再進(jìn)行景觀(guān)拉伸,這個(gè)過(guò)程需要有關(guān)人員將數據信息導入到IMAGIS軟件中,然后在對這些景觀(guān)進(jìn)行拉伸,這樣就可以提取景觀(guān)高程、頂部數據信息,將頂部信息拉伸到地面的DEM中,建立一個(gè)底面不存在的半封閉式五面體。

 

3步,建立地形模型

三維地形模型通過(guò)傾斜攝影測量獲得了底面信息,而有關(guān)人員將底面信息與半封閉五面體疊加在一起就獲得了一個(gè)地形模型。在IMAGIS三維模型中,必須要匹配的影像資料作為底面紋理,并將其疊加映射DOM中。


傾斜航空攝影.png 

 

2. 采集紋理和粘貼紋理信息

1)紋理采集方式

第一,現場(chǎng)攝影。在構建三維模型的過(guò)程中,其主要的信息就是地物,同時(shí)地物也是城市建筑、交通等重要信息。這些地物側面紋理信息,通過(guò)數碼相機在現場(chǎng)拍照獲得,然后通過(guò)數字地形圖或者城市規劃設計圖中獲得平面坐標信息;此外,其還可以用專(zhuān)業(yè)的測量高度儀器獲得。第二,航天航空遙感設備。地面紋理數據信息和地物高程信息可以通過(guò)航天航空攝影技術(shù)獲得,比如無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)。無(wú)人機傾斜攝影測量系統由飛行控制系統、傳輸系統、地面設備、地面監控系統等構成。在無(wú)人機拍攝之前,根據所測需要地物,設定無(wú)人機飛行的航線(xiàn)、航高,無(wú)人機按照規劃的航線(xiàn)拍攝,然后將拍攝的數據信息進(jìn)行整理,拍攝數據是否符合測量要求,如果不符合再次飛行測量。

 

 

2)粘貼紋理信息

三維數字模型建立以后,這些紋理信息并沒(méi)有存在模型上,還無(wú)法真實(shí)地反映出城市三維特征,所以需要將紋理信息粘貼到建筑物的頂面或者墻壁。紋理信息要粘貼到三維模型的各個(gè)層面上,一些比較大的三維模型無(wú)法用一張照片覆蓋,則需要照用分塊攝影的方式處理,將其劃分為多個(gè)照片,然后通過(guò)PS軟件進(jìn)行拼接、編輯。

 

目前,無(wú)人機傾斜攝影技術(shù)能大規模生成三維建模,可廣泛應用于各類(lèi)三維數字城市、智慧城市、智慧旅游等應用,從而使城市、景點(diǎn)的規劃從二維發(fā)展到三維,改變了傳統的測繪作業(yè)方式,大幅度提升測繪行業(yè)的作業(yè)效率。大量更多、更好、更豐富、更精確的城市三維模型產(chǎn)品和服務(wù)的不斷涌現,必將為我國更有效率的應用土地資源、優(yōu)化國土空間、建設美麗中國而增磚添瓦。

 

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