倾斜摄影测量技术在城市三维建模中的应用

倾斜摄影测量技术城市三维建模中的应用
摘要:近些年,无人机倾斜摄影测量技术是应用最多及最广的测绘高新技术,它能从大范围内更多角度高精准、高效率的尽可能采集到更多影像数据,通过对影像数据处理以及整理其他地理信息,大规模的生成逼真的三维数据模型,会在智慧城市、数字城市等未来城市发展中被广泛应用,为城市管理与发展规划构建出精准的城市实景三维地图。
关键词:倾斜摄影测量技术;城市三维建模;有效应用
爆震弹1 倾斜摄影测量原理
倾斜摄影技术是近年在国际测绘遥感领域发展起来的一项高新测量技术,广泛应用于各行各业前期数据的采集,工作原理通常是通过在同一飞行平台上(如无人机等)搭载多台传感器(如激光扫描仪、高精度摄像头、GPS定位系统等),同时从垂直、倾斜等不同角度采集目标物的影像,获取目标物体更为完整准确的空间信息及图像资料。这种测量技术被称为倾斜摄影测量技术,所获取的影像为倾斜影像。
2 无人机倾斜摄影测量技术特点及优势
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无人机倾斜摄影测量技术主要借助于同一台无人机搭载五部专业测量摄影相机,通过无人机的机动灵活大范围飞行,所搭载的五部相机在飞行过程中从垂直以及四个倾斜角度为40°~-60°之间采集地物侧面的轮廓和纹理信息,并获取完整准确的纹理数据和定位信息,丰富多彩的影像信息给后期三维模型带来更逼真视的觉效果。根据采集到的倾斜影像通过大批量的提取以及自动贴纹理,快速生成实景三维模型。由于无人机倾斜摄影测量技术应用是自动化建模的方式,可以有效缩短建模时间,降低建模成本。在城市三维建模过程中,无人机倾斜摄影测量技术同样发挥出以下技术优势:(1)当前无人机的应用成本较低、机动性强灵活度高,能实现超低空大范围的飞行多角度对地物测量数据的采集。(2)一部垂直相机与四部倾斜相机通过无人机低空飞行,获得厘米级高分辨的垂直和倾斜影像,四部倾斜相机从不同角度采集影像,可采集到地物测面更加丰富而真实的纹理信息,有效弥补正摄影只获取地物顶部纹理信息的不足。(3)能对大范围内的倾斜影像数据快速处理,通过垂直与倾斜影像全自动空三加密,不用人为干预,实现高分辨的影像自动贴图以及高效率的构建出高精度逼真的三维模型。(4)可多角度的量测、精确的地理定位,实现三维实景重建,通过影像构建的真实三维场景,是带有准确地理位置的坐标信息以及精细表达突出的屋顶、外墙以及地形地貌等地物细节特征,从而生成逼真的三维空间场景,可将获得三维空间场景直接网络发布及共享应用。
3 无人机倾斜摄影测量技术城市三维建模问题分析
该技术利用无人机和搭载的小型高分辨的专业相机,实现对城市大范围的进行高效率、高精准的航空测量获取城市地理影像信息。无人机倾斜摄影测量的自动化建模技术能在获取的城市影像信息经过处理和整合后,高效精准的构建出逼真的三维城市地图,为城市规划提供可靠参考依据。然而,该技术的城市三维建模中难免也会受到一些因素的影响,使三维模型建立达不到应有的效果。比如:测量中应用的无人机性能差异或相机分辨率低等问题,使无人机在测量过程中稳定性差,导致测量数据的不够精准以及获取的影像清晰度不够,建模没能达到实际效果,部分模型会出现破洞和凸包等现象。引起模型凸包的因素还有受城市大气环境中噪音的影响。另外,测量过程中受光照条件不同的影响,导致模型的侧面纹理不均匀现象发生,从而会使部分区域出现破洞。而在分辨率低的影响下,很有可能会造成模型边缘出现变形的问题。因此,相关技术人员测量中要善于对出现的问题分析,测量中要不断提高技术应用水平,更好利用无人机倾斜摄影测量技术优化建模方法,不断提升三维建模技术水平,为城市实景三维建模提供更有力的新技术支持。
4 无人机倾斜摄影测量技术应用
4.1 应用于城市规划设计的三维建模
(1)在城市规划管理中应用三维建模,通过城市规划三维辅助审批系统,可提供各类管理数据,并可对城市街道分布情况、民居拆迁进行辅助分析。通过合理应用规划管理可对各类建筑物或地形情况进行全面量测,在城市拆迁辅助分析过程中,通过建筑基本属性可帮助技术人员对计算拆迁实际成本。在街道坡面图中可掌握不同街道建筑物在不同方向中的实际情况、各建筑物之间的关系,可为城市规划建设、楼道美化建设等提供多项参考数据。(2)三维建模在城市建筑物合理性审批中应用广泛,也可有效应用在现代化城市应急指挥工作中,在交通管理、城区改建、土地资源管理等城市管理工作中具有应用价值。(3)随着城市化建设规模的不断扩大,人们对电力资源的需求量在持续增加,同时增加了城市电力路线的规划与测量难度。无人机倾斜摄影测量技术可在短时间内对电力路线的三维模型进行合理的设计与建设,准确提取与电路相关的基础信息。通过与其他线路设计方案的对比,确定合理的电力路线方案,进而有效规避电力路线建设问题,可帮助工作人员避开林区等特殊区域,优化现有的电力路线设计方案。在城市环保建设与规划设计工作中,广泛应用无人机倾斜摄影测量技术,可有效提升城市环保建设与发展规划设计的质量与水平。玻璃压延机
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4.2 应用于电力线路三维建模
除了在城市三维模型建设中的应用外,无人机倾斜摄影技术在电力线路的建设方面也发挥了极大的作用,我国目前对于电力的需求正在不断增长,同时电力线路所经过的地区也越来越复杂,通过无人机倾斜摄影技术,可以对电力线路所需经过的路线进行快速的分析拍摄,在最短的时间内确定最合适的路线,尤其是一些具有河流树林的不利于人工进行工作的深山地区,使用无人机倾斜摄影技术可以极大的提高电力线路铺设的效率。对于一些变化较为频繁的地区,无人机技术还可以对相应变化部位的情况进行比对,方便相应的工作人员根据相应的变化对电力线路的铺设进行调整。总之在电力线路的铺设方面,无人机摄影技术可以发挥出巨大的作用,能够促进我国电力行业的发展。
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当前无人机技术已经应用于很多行业中,并且能够与GIS技术等相结合,为很多行业的发展提供了新的机遇。当今社会正在朝着智能化、现代化社会发展,三维数字城市的建设符合当前社会发展的需求,这一理念也逐渐融入城市的各个方面之中。目前我国很多城市已经构建了三维城市模型,模型的构建使城市地下基础管线、电力线路等都能够清晰地呈现
在人们的眼前,这一建设的完成,使城市的生产、维护、发展等更加明确。通过倾斜摄影技术能够制造出虚拟的地理信息,真实的地理信息与虚拟的地理环境想结合,能够为城市的发展提供可视化的规划,使城市规划能建立在直观、科学的基础上。当前三维点云、全息影像等均属于社会智能化发展的产物,在未来的发展过程中,城市建设会在倾斜摄影等技术的应用下更加现代化、智能化。
6 结束语
综上所述,社会和科技均呈现出日新月异的发展特点,城市三维建模成为多数城市发展进程中的重要工作,国内外城市在此方面的资金、技术投入不断增加。基于无人机倾斜摄影技术的应用,可解决传统建模方式可靠性不足的问题,但在实际应用中依然有局限之处,值得相关人员在此方面做更深入的探讨。在后续的工作中,相关工作人员要把控好总体发展方向,加强对细节的处理,以用户的需求为导向,为日常生产、生活提供便捷的条件,助力于国家公共事业的发展。
参考文献:
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[3]李兴久.浅谈无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用[J].测绘标准化,2021,37(01):75-78.

本文发布于:2024-09-26 04:22:34,感谢您对本站的认可!

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