傾斜攝影(yǐng)技術在三維城(chéng)市建模中的(de)作用(yòng)

發布日期：2018-11-05 00:00 浏覽量：8755

傾斜攝影(yǐng)測量技術是近年來(lái)國際測繪領域發展起來(lái)的(de)一項新技術，在現代生産中起到很大(dà)的(de)作用(yòng)，它改變了(le)以往航空測最過程中遙感攝影(yǐng)隻能從垂直角度拍(pāi)攝畫(huà)面的(de)局限性，通(tōng)過在同一台飛(fēi)行器上搭載多(duō)台傳感器，同時(shí)從垂直、前視、左視、右視與後視五個(gè)不同角度或者更多(duō)個(gè)角度進行數據的(de)收集，可(kě)快(kuài)速、高(gāo)效地荻得(de)豐富的(de)數據資源，真實客觀地反映所拍(pāi)攝對(duì)象的(de)情況，滿足對(duì)三維信息獲取的(de)需求，從而給用(yòng)戶營造真實的(de)視覺體驗。

目前，在日常生産生活中被廣泛使用(yòng)，傾斜攝影(yǐng)技術具有幾個(gè)方面的(de)優勢：

1.高(gāo)分(fēn)辨率

傾斜攝影(yǐng)平台搭載于低空飛(fēi)行器，可(kě)獲取厘米級高(gāo)分(fēn)辨率的(de)垂直和(hé)傾斜影(yǐng)像。

2.獲取豐富的(de)地物(wù)文理(lǐ)信息

傾斜攝影(yǐng)從多(duō)個(gè)不同的(de)角度采集影(yǐng)像，能夠獲取地物(wù)側面更加真實豐富的(de)文理(lǐ)信息，彌補了(le)正射影(yǐng)像隻能獲取地物(wù)頂面文理(lǐ)的(de)不足。

3.高(gāo)效自動化(huà)的(de)三維模型生産

通(tōng)過垂直與傾斜影(yǐng)像的(de)全自動聯合空三加密，無需人(rén)工幹預，即可(kě)全自動化(huà)紋理(lǐ)映射，并構建三維模型。

4.逼真的(de)三維空間場(chǎng)景

通(tōng)過影(yǐng)像構建的(de)真實三維場(chǎng)景，不僅擁有準确地物(wù)地理(lǐ)位置坐(zuò)标信息，并且可(kě)精細地表達地物(wù)的(de)細節特征，包括突出的(de)屋頂和(hé)外牆，以及地形地貌等精細特征。

傾斜攝影(yǐng)測量技術在三維數字模型建模中的(de)應用(yòng)

1. IMAGIS三維城(chéng)市建模的(de)過程

第1步，提取數據

按照(zhào)地圖比例尺1：2000的(de)比例，提取城(chéng)市每一個(gè)景觀地面的(de)高(gāo)程、高(gāo)度、平面信息、底面邊界特征等信息，然後篩選出其中有用(yòng)的(de)數據信息，并将這(zhè)些采集到的(de)信息進行保存，通(tōng)過計算(suàn)機系統将這(zhè)些信息轉化(huà)成爲DXF文件。

第2步，建立景觀模型

有關人(rén)員(yuán)根據采集到的(de)信息，按照(zhào)城(chéng)市的(de)土建信息、城(chéng)市規劃圖等進行匹配，将Map info等數據信息導入，并用(yòng)tab形式将數據信息保存，然後用(yòng)程序拓撲處理(lǐ)景觀數據，将其中能夠匹配的(de)數據信息保存，最後用(yòng)MIF格式保存下(xià)來(lái)，便于後期IMAGIS軟件的(de)分(fēn)析和(hé)應用(yòng)。之後再進行景觀拉伸，這(zhè)個(gè)過程需要有關人(rén)員(yuán)将數據信息導入到IMAGIS軟件中，然後在對(duì)這(zhè)些景觀進行拉伸，這(zhè)樣就可(kě)以提取景觀高(gāo)程、頂部數據信息，将頂部信息拉伸到地面的(de)DEM中，建立一個(gè)底面不存在的(de)半封閉式五面體。

第3步，建立地形模型

三維地形模型通(tōng)過傾斜攝影(yǐng)測量獲得(de)了(le)底面信息，而有關人(rén)員(yuán)将底面信息與半封閉五面體疊加在一起就獲得(de)了(le)一個(gè)地形模型。在IMAGIS三維模型中，必須要匹配的(de)影(yǐng)像資料作爲底面紋理(lǐ)，并将其疊加映射DOM中。

傾斜航空攝影(yǐng).png

2. 采集紋理(lǐ)和(hé)粘貼紋理(lǐ)信息

（1）紋理(lǐ)采集方式

第一，現場(chǎng)攝影(yǐng)。在構建三維模型的(de)過程中，其主要的(de)信息就是地物(wù)，同時(shí)地物(wù)也(yě)是城(chéng)市建築、交通(tōng)等重要信息。這(zhè)些地物(wù)側面紋理(lǐ)信息，通(tōng)過數碼相機在現場(chǎng)拍(pāi)照(zhào)獲得(de)，然後通(tōng)過數字地形圖或者城(chéng)市規劃設計圖中獲得(de)平面坐(zuò)标信息；此外，其還(hái)可(kě)以用(yòng)專業的(de)測量高(gāo)度儀器獲得(de)。第二，航天航空遙感設備。地面紋理(lǐ)數據信息和(hé)地物(wù)高(gāo)程信息可(kě)以通(tōng)過航天航空攝影(yǐng)技術獲得(de)，比如無人(rén)機傾斜攝影(yǐng)測量技術。無人(rén)機傾斜攝影(yǐng)測量系統由飛(fēi)行控制系統、傳輸系統、地面設備、地面監控系統等構成。在無人(rén)機拍(pāi)攝之前，根據所測需要地物(wù)，設定無人(rén)機飛(fēi)行的(de)航線、航高(gāo)，無人(rén)機按照(zhào)規劃的(de)航線拍(pāi)攝，然後将拍(pāi)攝的(de)數據信息進行整理(lǐ)，拍(pāi)攝數據是否符合測量要求，如果不符合再次飛(fēi)行測量。

（2）粘貼紋理(lǐ)信息

三維數字模型建立以後，這(zhè)些紋理(lǐ)信息并沒有存在模型上，還(hái)無法真實地反映出城(chéng)市三維特征，所以需要将紋理(lǐ)信息粘貼到建築物(wù)的(de)頂面或者牆壁。紋理(lǐ)信息要粘貼到三維模型的(de)各個(gè)層面上，一些比較大(dà)的(de)三維模型無法用(yòng)一張照(zhào)片覆蓋，則需要照(zhào)用(yòng)分(fēn)塊攝影(yǐng)的(de)方式處理(lǐ)，将其劃分(fēn)爲多(duō)個(gè)照(zhào)片，然後通(tōng)過PS軟件進行拼接、編輯。

目前，無人(rén)機傾斜攝影(yǐng)技術能大(dà)規模生成三維建模，可(kě)廣泛應用(yòng)于各類三維數字城(chéng)市、智慧城(chéng)市、智慧旅遊等應用(yòng)，從而使城(chéng)市、景點的(de)規劃從二維發展到三維，改變了(le)傳統的(de)測繪作業方式，大(dà)幅度提升測繪行業的(de)作業效率。大(dà)量更多(duō)、更好、更豐富、更精确的(de)城(chéng)市三維模型産品和(hé)服務的(de)不斷湧現，必将爲我國更有效率的(de)應用(yòng)土地資源、優化(huà)國土空間、建設美(měi)麗中國而增磚添瓦。