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)是國際測繪遙感領(lǐng)域近年發(fā)展起來的一項高新技術(shù),它打破了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限,通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器,同時從一個垂直、四個傾斜等五個不同的角度采集影像,獲取地面物體更為完整準確的信息,將用戶引入了符合人眼視覺的真實直觀世界。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城市三維模型與場地開挖三維模型

▲ 圖 2 ?城市三維模型與場地開挖三維模型

傾斜攝影的優(yōu)勢

由于采用航空遙感技術(shù),使得傾斜攝影數(shù)據(jù)能夠真實地反映地物信息,同時由于結(jié)合先進的定位技術(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性。傾斜攝影的優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾個方面:

1、多角度真實反映地物信息

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

2、豐富的可量測性

通過配套軟件的應(yīng)用,可直接基于成果影像進行包括高度、長度、面積、角度、坡度等量測,擴展了傾斜攝影技術(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,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)快速進行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布,實現(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)展不僅擴展了遙感和攝影測量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,該技術(shù)的引進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、國土資源管理、智慧城市、應(yīng)急指揮、國土安全、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性,一定程度可以代替野外數(shù)字測圖。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、全方位實景展示

傾斜攝影三維模型為實景模型,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際情況一致。通過對實景模型的瀏覽,可以方便的了解整個工程范圍情況,對整個工程形成直觀印象。

2、實時量測

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行包括高度、長度、面積、角度、坡度等量測。

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、強大的剖面分析功能

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

4地表剖面生成功能

▲ 圖4 ?地表剖面生成功能

4、三維設(shè)計功能

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

5設(shè)計效果對比展示

▲ 圖5 設(shè)計效果對比展示

5、其他專業(yè)應(yīng)用

通過專用軟件,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建筑物或構(gòu)筑物,我們可以賦予相關(guān)的屬性,進行系統(tǒng)查詢與成果分析。

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

6基于三維模型的監(jiān)測點數(shù)據(jù)查詢分析

▲ 圖6 基于三維模型的監(jiān)測點數(shù)據(jù)查詢分析

結(jié) 語

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,大大降低了三維建模的成本,將是今后較長一段時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,有利于提高治理工作效率,優(yōu)化工程治理方案,并方便反饋工程實施效果。

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