傾斜攝影三維建模技術(shù)的應(yīng)用

Jyadmin 提交于 周一, 07/26/2021 - 15:57

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傾斜攝影(oblique image)技術(shù)是國(guó)際測(cè)繪遙感領(lǐng)域近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù),它打破了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限,通過(guò)在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器,同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜等五個(gè)不同的角度采集影像,獲取地面物體更為完整準(zhǔn)確的信息,將用戶引入了符合人眼視覺(jué)的真實(shí)直觀世界。由傾斜影像生成三維模型就是傾斜攝影建模,如圖 1所示,代表性三維模型產(chǎn)品見(jiàn)圖2。

1傾斜攝影技術(shù)基本原理

▲ 圖 1 ?傾斜攝影技術(shù)基本原理

2城市三維模型與場(chǎng)地開(kāi)挖三維模型

▲ 圖 2 ?城市三維模型與場(chǎng)地開(kāi)挖三維模型

傾斜攝影的優(yōu)勢(shì)

由于采用航空遙感技術(shù),使得傾斜攝影數(shù)據(jù)能夠真實(shí)地反映地物信息,同時(shí)由于結(jié)合先進(jìn)的定位技術(shù),使得該數(shù)據(jù)具備精確的地理信息,賦予其更多的可量測(cè)性。傾斜攝影的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:

1、多角度真實(shí)反映地物信息

相對(duì)于正射影像,傾斜影像能讓用戶從多個(gè)角度觀察地物,更加真實(shí)地反映地物的實(shí)際情況,極大地彌補(bǔ)了基于正射影像應(yīng)用的不足。

2、豐富的可量測(cè)性

通過(guò)配套軟件的應(yīng)用,可直接基于成果影像進(jìn)行包括高度、長(zhǎng)度、面積、角度、坡度等量測(cè),擴(kuò)展了傾斜攝影技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用。

3、三維建模成本低

針對(duì)各種三維數(shù)字城市應(yīng)用,利用航空攝影大規(guī)模成圖的特點(diǎn),加上從傾斜影像批量提取紋理的方式,能夠有效地降低城市三維建模成本。

4、數(shù)據(jù)量相對(duì)較小

相較于三維地理信息應(yīng)用龐大的三維數(shù)據(jù),應(yīng)用傾斜攝影技術(shù)獲取的影像的數(shù)據(jù)量要小得多,其影像的數(shù)據(jù)格式可采用成熟的技術(shù)快速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布,實(shí)現(xiàn)共享應(yīng)用

傾斜攝影的應(yīng)用領(lǐng)域

傾斜攝影技術(shù)的發(fā)展不僅擴(kuò)展了遙感和攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,該技術(shù)的引進(jìn)也使得三維城市建模的成本大大降低。目前,傾斜攝影技術(shù)被廣泛應(yīng)用于城市管理、國(guó)土資源管理、智慧城市、應(yīng)急指揮、國(guó)土安全、地質(zhì)防治等領(lǐng)域。

傾斜攝影三維建模在滑坡體治理工程中的應(yīng)用

傾斜攝影技術(shù)大大的縮短了三維建模的時(shí)間成本與人力成本,使得三維建模的效率大大提高,另外由于其豐富的可量測(cè)性,一定程度可以代替野外數(shù)字測(cè)圖。傾斜攝影技術(shù)所建立的三維模型在滑坡體治理工程中有如下應(yīng)用:

1、全方位實(shí)景展示

傾斜攝影三維模型為實(shí)景模型,地表附著物構(gòu)筑物等相互關(guān)系十分精確,且表面紋理顏色等均與實(shí)際情況一致。通過(guò)對(duì)實(shí)景模型的瀏覽,可以方便的了解整個(gè)工程范圍情況,對(duì)整個(gè)工程形成直觀印象。

2、實(shí)時(shí)量測(cè)

傾斜攝影三維模型精度較高,模型分辨率優(yōu)于0.05m,且可直接基于模型進(jìn)行包括高度、長(zhǎng)度、面積、角度、坡度等量測(cè)。

3挖填方效果展示及體積量算示意

▲ 圖3 ?挖填方效果展示及體積量算示意

3、強(qiáng)大的剖面分析功能

傾斜攝影三維模型實(shí)際為地表三維高程格網(wǎng)上覆蓋精準(zhǔn)地表影像,通過(guò)專用軟件,可以很方便的截取地表剖面,便于進(jìn)行針對(duì)性分析。

4地表剖面生成功能

▲ 圖4 ?地表剖面生成功能

4、三維設(shè)計(jì)功能

通過(guò)專用軟件,可以很方便的在傾斜攝影三維模型進(jìn)行三維設(shè)計(jì),將工程治理形象直接反映在三維模型上,可以較精確計(jì)算工程開(kāi)挖或回填方量,同時(shí)也可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的碰撞試驗(yàn),優(yōu)化設(shè)計(jì)。

5設(shè)計(jì)效果對(duì)比展示

▲ 圖5 設(shè)計(jì)效果對(duì)比展示

5、其他專業(yè)應(yīng)用

通過(guò)專用軟件,可以將傾斜攝影三維模型作為基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù),增加針對(duì)其地理位置的一些基礎(chǔ)應(yīng)用,如在傾斜攝影模型中的某個(gè)建筑物或構(gòu)筑物,我們可以賦予相關(guān)的屬性,進(jìn)行系統(tǒng)查詢與成果分析。

通過(guò)建立傾斜三維模型,可以固定傾斜攝影飛行時(shí)各個(gè)建(構(gòu))筑物及相關(guān)地表附著物的具體狀態(tài),為后期進(jìn)行征地拆遷和移民安置補(bǔ)償提供直接證據(jù)。

6基于三維模型的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)查詢分析

▲ 圖6 基于三維模型的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)查詢分析

結(jié) 語(yǔ)

傾斜攝影技術(shù)在能快速建立工程范圍內(nèi)的地表三維模型同時(shí),大大降低了三維建模的成本,將是今后較長(zhǎng)一段時(shí)間的三維模型主要生產(chǎn)方式。將傾斜攝影技術(shù)生成的三維模型,引入到滑坡體治理工作中來(lái),有利于提高治理工作效率,優(yōu)化工程治理方案,并方便反饋工程實(shí)施效果。

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