無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)繪技術(shù)在城市實(shí)景三維建模中的應(yīng)用

我國(guó)正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展過(guò)程中,城鎮(zhèn)化帶來(lái)的城市人口、城市交通、城市環(huán)境等問(wèn)題日益突出.為了實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展,國(guó)家提出了智慧城市的理念.所謂的智慧城市就是利用先進(jìn)的信息技術(shù),對(duì)城市進(jìn)行智慧管理和運(yùn)行,促進(jìn)城市和諧發(fā)展.傾斜攝影測(cè)量技術(shù)結(jié)合了gps、圖像處理、攝影測(cè)量、gis等技術(shù),在高速飛行的物體上搭載gps、傾斜相機(jī)等傳感器和設(shè)備,能夠快速、全面、精確、實(shí)時(shí)地采集空間地理信息傾斜攝影.因此在國(guó)土安全、測(cè)繪、城市管理中應(yīng)用十分廣泛.鑒于此,本文就無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在城市三維建模中的應(yīng)用展開(kāi)探討,以期為相關(guān)工作起到參考作用.

城市三維建模即用來(lái)描述城市地上景觀(guān)及其空間信息的三維模型，是現(xiàn)代城市信息表達(dá)的重要載體，并且在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)管理以及應(yīng)急響應(yīng)等方面都有著重要作用，發(fā)展?jié)摿薮?。文章從無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的基本內(nèi)容出發(fā)，首先分析了基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的3d建模及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，而后具體論述了該技術(shù)下城市三維建模的技術(shù)路線(xiàn)，以供參考

為滿(mǎn)足水利工程全生命周期管理需求，提出了利用無(wú)人機(jī)單鏡頭大重疊攝影與多角度傾斜攝影聯(lián)合作業(yè)模式．對(duì)河南汝陽(yáng)前坪水庫(kù)水利工程進(jìn)行實(shí)景三維建模，建立了一套水庫(kù)粗模和精?？焖偃S生成的技術(shù)流程，研究成果可為水利工程投資分析、工程設(shè)計(jì)、施工與安全質(zhì)量管理、庫(kù)區(qū)移民等基于bim技術(shù)的水利工程全生命周期管理提供技術(shù)支持。

近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,航天航空技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)呈現(xiàn)飛速發(fā)展,遙感數(shù)據(jù)獲取能力得到了有效提升,形成了以多源(多平臺(tái)、多角度、多傳感器)、高分辨率(光譜、時(shí)間、空間、輻射)為特點(diǎn)的高效、多樣、快速的空天地一體化數(shù)據(jù)獲取手段。本文以拓普康獵鷹8號(hào)八旋翼無(wú)人機(jī)平臺(tái)為例,通過(guò)分析該平臺(tái)獲取的低空攝影測(cè)量數(shù)據(jù),利用smart3d軟件對(duì)建筑物進(jìn)行建模,為智慧城市的三維系統(tǒng)建設(shè)提供有力的技術(shù)保障。

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及傾斜攝影相機(jī)與相關(guān)處理軟件的升級(jí),無(wú)人機(jī)傾斜攝影實(shí)景建模技術(shù)也得到了飛速發(fā)展,該技術(shù)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)字城市、資源管理、應(yīng)急指揮、災(zāi)害評(píng)估等領(lǐng)域。本文系統(tǒng)介紹了該技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用點(diǎn)及應(yīng)用成果。

以襄陽(yáng)市\(zhòng)"一場(chǎng)三站\"(機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、火車(chē)東站、汽車(chē)站)三維建模及數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目為例,比較了傳統(tǒng)測(cè)繪手工建模與無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量建模的優(yōu)缺點(diǎn),比較了固定翼與旋翼,系統(tǒng)地介紹項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程并對(duì)三維建模數(shù)據(jù)在城市信息化建設(shè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)關(guān)系著城市三維建模的質(zhì)量與水平?；诖?論文對(duì)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在城市三維建模及三維數(shù)據(jù)更新中的應(yīng)用展開(kāi)研究。

房屋測(cè)繪通常采用手持式激光測(cè)距儀輔助全站儀,速度慢,成本高。無(wú)人機(jī)的傾斜攝影測(cè)量技術(shù)能迅速獲取住宅數(shù)據(jù)的圖像,建模軟件可用于構(gòu)造三維模型并獲取得到住宅紋理特征。本文通過(guò)運(yùn)用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù),將測(cè)出的住宅邊緣長(zhǎng)度與手持式激光測(cè)距儀測(cè)出結(jié)果作比較。從結(jié)果來(lái)看,該測(cè)量方法滿(mǎn)足房屋1:500測(cè)繪精度要求,效率比手持式激光測(cè)距儀更高。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,加速推動(dòng)了我國(guó)數(shù)字化城市的建設(shè)。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)成為當(dāng)前熱門(mén)的城市三維建模研究和應(yīng)用內(nèi)容,極大提升了三維建模的效率,同時(shí)也降低了建模的生產(chǎn)成本。本文以校園實(shí)景三維建模為例,重點(diǎn)介紹傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、控制網(wǎng)布設(shè)及數(shù)據(jù)處理的原理和方法,并對(duì)實(shí)景三維建模技術(shù)流程進(jìn)行總結(jié)。

三維建模已經(jīng)成為測(cè)繪數(shù)字化過(guò)程中不可缺少的重要一環(huán)。smart3d軟件在快速低成本實(shí)現(xiàn)精細(xì)三維模型的構(gòu)建、大比例尺dom的制作以及三維模型的可視化展示等方面擁有巨大優(yōu)勢(shì)。本文借助傾斜攝影測(cè)量技術(shù)和smart3d軟件實(shí)現(xiàn)精細(xì)三維模型的快速構(gòu)建,規(guī)范和分析了數(shù)據(jù)獲取的主要流程和數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)比和探討了利用點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)建模的精度和優(yōu)缺點(diǎn),總結(jié)了三維建模過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。最后指出了影像建模仍面臨的一些問(wèn)題,仍需要進(jìn)一步研究。

三維建模已經(jīng)成為測(cè)繪數(shù)字化過(guò)程中不可缺少的重要一環(huán)。smart3d軟件在快速低成本實(shí)現(xiàn)精細(xì)三維模型的構(gòu)建、大比例尺dom的制作以及三維模型的可視化展示等方面擁有巨大優(yōu)勢(shì)。本文借助傾斜攝影測(cè)量技術(shù)和smart3d軟件實(shí)現(xiàn)精細(xì)三維模型的快速構(gòu)建,規(guī)范和分析了數(shù)據(jù)獲取的主要流程和數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)比和探討了利用點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)建模的精度和優(yōu)缺點(diǎn),總結(jié)了三維建模過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。最后指出了影像建模仍面臨的一些問(wèn)題,仍需要進(jìn)一步研究。

以河南省鄭州市上街區(qū)為例,基于傾斜攝影的三維建模技術(shù)原理,采用國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的多旋翼無(wú)人機(jī)作業(yè)平臺(tái),對(duì)于研究區(qū)進(jìn)行無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維建模。研究表明采用本作業(yè)方案提高了建模精度,同時(shí)大大降低了三維模型數(shù)據(jù)采集的經(jīng)濟(jì)代價(jià)和時(shí)間代價(jià),為今后開(kāi)展類(lèi)似城鎮(zhèn)區(qū)域建模提供了參考和依據(jù)。

針對(duì)傳統(tǒng)城市部件調(diào)查存在的外業(yè)工作量大、效率低、成本高等缺點(diǎn),現(xiàn)探討了將無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量應(yīng)用于城市部件調(diào)查的新方法,該方法將部分外業(yè)轉(zhuǎn)化為內(nèi)業(yè),大大提高部件采集效率,降低作業(yè)成本。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。最后分析了該方法的優(yōu)勢(shì)和適用性。

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)已經(jīng)融入現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中.無(wú)人機(jī)傾斜攝影也能在礦區(qū)工程測(cè)量中應(yīng)用,通過(guò)分析無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的工作原理、方法步驟,在礦區(qū)工程測(cè)量應(yīng)用的實(shí)際效果,能夠拍攝到區(qū)域內(nèi)的設(shè)施方位以及礦區(qū)周邊建設(shè)工程的實(shí)際環(huán)境,進(jìn)而進(jìn)行遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)模擬航拍和采集,一方面加快獲取數(shù)據(jù)信息的速度,另一方面加快了傾斜攝影技術(shù)在礦區(qū)建設(shè)的拍攝進(jìn)程,降低了傳統(tǒng)攝影數(shù)據(jù)采集和集成的失誤,為實(shí)地傾斜攝影提供精準(zhǔn)定位和保證.

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)已經(jīng)融入現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中。無(wú)人機(jī)傾斜攝影也能在礦區(qū)工程測(cè)量中應(yīng)用,通過(guò)分析無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的工作原理、方法步驟,在礦區(qū)工程測(cè)量應(yīng)用的實(shí)際效果,能夠拍攝到區(qū)域內(nèi)的設(shè)施方位以及礦區(qū)周邊建設(shè)工程的實(shí)際環(huán)境,進(jìn)而進(jìn)行遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)模擬航拍和采集,一方面加快獲取數(shù)據(jù)信息的速度,另一方面加快了傾斜攝影技術(shù)在礦區(qū)建設(shè)的拍攝進(jìn)程,降低了傳統(tǒng)攝影數(shù)據(jù)采集和集成的失誤,為實(shí)地傾斜攝影提供精準(zhǔn)定位和保證。

自2006年國(guó)家測(cè)繪地理信息局啟動(dòng)數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)試點(diǎn)工作以來(lái),數(shù)字城市建設(shè)的社會(huì)化應(yīng)用取得了豐碩的成果,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮了重要的作用。作為數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)工程的重要組成部分,三維數(shù)字城市模型能較好地從多角度體現(xiàn)城市的立體景觀(guān),較直觀(guān)且真實(shí)地還原城市風(fēng)貌,為城市的規(guī)劃、建設(shè),以及民眾出行帶來(lái)便利。其中,在數(shù)字城市三維建模過(guò)程中,傾斜攝影測(cè)量技術(shù)得到了國(guó)內(nèi)外大量研究學(xué)者的關(guān)注,其在我國(guó)數(shù)字城市的建設(shè)和發(fā)展中具有重要意義。本文較為系統(tǒng)地總結(jié)了現(xiàn)階段傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在我國(guó)數(shù)字城市三維建模過(guò)程中的應(yīng)用概況,深入探究了其在數(shù)字城市建設(shè)過(guò)程中的具體案例,并對(duì)基于傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的三維數(shù)字城市建模在城市信息化建設(shè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

無(wú)人機(jī)與傾斜攝影相機(jī)的結(jié)合為傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的快速應(yīng)用提供了可能,在某應(yīng)急測(cè)繪保障任務(wù)中,采用無(wú)人機(jī)傾斜攝影方法獲取目標(biāo)影像信息,運(yùn)用smart3d軟件構(gòu)建目標(biāo)三維模型,初步形成了基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)構(gòu)建三維模型的作業(yè)流程,為探索無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用積累了一些經(jīng)驗(yàn)。

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)、機(jī)載定位技術(shù)、圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展,新興現(xiàn)代化測(cè)量技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于城市快速三維建模中和大比例尺地形圖測(cè)量中。本文以無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)為研究對(duì)象,分析了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì),簡(jiǎn)要地介紹了該技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用,通過(guò)實(shí)例認(rèn)為,無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)足以滿(mǎn)足現(xiàn)代化測(cè)繪工程領(lǐng)域的基本要求,可以進(jìn)行大規(guī)模的推廣使用。

隨著科技的發(fā)展,無(wú)人機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)為大比例尺地形圖測(cè)繪提供了必要的手段,解決了難題。論文介紹無(wú)人機(jī)攝影技術(shù),闡述無(wú)人機(jī)傾斜攝影工作的原理、優(yōu)點(diǎn)及其關(guān)鍵技術(shù),分析無(wú)人機(jī)傾斜攝影的應(yīng)用范圍和數(shù)據(jù)獲取流程,以供參考。

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)正面攝影測(cè)量技術(shù)二維局限性的難題,滿(mǎn)足了應(yīng)急測(cè)繪保障對(duì)空間上的要求；通過(guò)點(diǎn)面結(jié)合的無(wú)人機(jī)傾斜攝影方案,解決了無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)耗時(shí)弊端,滿(mǎn)足了快速應(yīng)急的時(shí)間要求,保障了時(shí)間與空間兼顧的應(yīng)急測(cè)繪,實(shí)現(xiàn)了高效的地理空間信息服務(wù)。

近些年,我國(guó)在工程領(lǐng)域有了很大的發(fā)展,測(cè)繪行業(yè)也逐漸走向發(fā)展的巔峰。另一方面,我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有了很大的提升,又進(jìn)一步帶動(dòng)了工程測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展。在工程領(lǐng)域,無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪具有非常大的額優(yōu)勢(shì),通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用,可以完成建模、數(shù)據(jù)的采集與處理等相關(guān)人物。就現(xiàn)在看來(lái),無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,必將成為未來(lái)工程測(cè)繪行業(yè)的領(lǐng)軍技術(shù)。

現(xiàn)代數(shù)字城市是基于城市空間構(gòu)筑的虛擬化城市信息平臺(tái),而傾斜攝影測(cè)量技術(shù)則是通過(guò)遙感設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)城市地貌數(shù)據(jù)的快速采集、獲取,并滿(mǎn)足工程測(cè)量、城市三維建模的需要。探討了傾斜攝影測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù),并結(jié)合三維城市建模項(xiàng)目開(kāi)展影像數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用。