无人机倾斜摄影技术在三维城市建模中的应用论文_王文敏

无人机倾斜摄影技术在三维城市建模中的应用论文_王文敏

中煤(西安)地下空间科技发展有限公司,陕西 西安710000

摘要:它对城市的规划、创造、维护和应急有着非常重要的用途,三维城市充分展示了其经济效益和实际效益。倾斜摄影技术合理地融合定位、影像、摄影等技术,将摄影和定位设备融合在极快的物体上,更全面、快速、准确地收集相关地理信息。

关键词:无人机;倾斜摄影;测量技术;三维模型;

随着科学技术的不断发展,近年来,国际遥感领域取得了很大的突破和长足的进步,倾斜摄影测量技术是近年来发展起来的一项新技术。倾斜摄影不仅可以充分显示地理信息,还可以通过定位、全景等一系列客观信息加快航拍速度,从而自动提高三维图形的构建。

一、无人机测绘技术应用现状

与西方发达国家相比,我国无人机技术起步较晚,发展相对缓慢。近年来,随着国家对这方面的重视和研究的深入,无人机技术与航空测量系统的有机结合逐步开展,并取得了很大的发展。在此基础上,实现了无人机地面遥感拍摄。现阶段无人机技术不仅可以拍摄地貌条件的多维多效照片,还可以有效地结合计算机技术对图像进行进一步处理,具有较强的精度和灵活性。随着近年来的发展,我国无人机航测系统的相关技术已经成熟,具有安全、可靠、准确等优点。同时,在不断发展和完善的过程中,图片和图像的清晰度、准确性和操作方便性都得到了逐步提高。无人机在测绘中的应用具有十分重要的作用和意义。首先,无人机技术的应用满足了测绘行业的发展需求,解决了传统测绘方法所遇到的问题,在很大程度上提高了测绘行业的服务质量。在这样的发展形势下,也必将为我国数字化城市建设的实现提供动力。其次,无人机技术与航空测绘遥感系统的结合使其在应用过程中更加灵活,不仅合理有效地提高了工作效率,而且提高了精度,对我国测绘行业的发展起到了非常重要的作用。此外,相关部门也越来越重视无人机技术在测绘工作中的应用,研究也越来越深入。相信随着不断的发展和完善,一套能够满足更多测绘需求的完善的服务体系必将建立起来。

二、无人机倾斜摄影测量数据处理

1.飞行数据整合。在整理收集到的数据之前,有必要对这些数据进行检查,以确保数据的完整性和可靠性。从5个镜头获得的数据将被自动识别。这些文件夹中的图像数量应该相同。如果有或多或少,及时检查文件名称,并删除错误的图片,以确保后续的照片和POS参数可以匹配。然后检查照片的方向和侧边重叠,看是否合格,重新拍摄一些不合格的照片。

2.三维建模。作为整个倾斜摄影测量的重要组成部分,其建模质量将对以后的应用产生重要影响。利用无人机进行倾斜摄影测量后,得到被测区域的原始图像数据。在实际拍摄中,这些图像数据会因为光线、拍摄角度等因素而出现,如饱和度、亮度、色调等,这些效果需要统一处理。通过验证字段对POS系统进行验证,并对POS数据进行计算。通过这些数据,得到各天线片的方位元。这些防伪数据相对更准确。基于真实图像高密度点云,采用垂直图像、倾斜图像数据、空中三角剖分等技术获取真实的数字地面模型数据。然后用像素分辨率纹理映射之前处理过的图像数据,放置真实场景数字模型的表面。这是城市的原始三维模型地图,包含了所有的元素。在此过程中,将使用三维建模软件,如3Dmax和AE。最后一步是利用辅助手段对原始的三维模型地图进行修改,然后进行补全和细化。经过一系列的处理,得到了一个全面、精细的城市三维模型。

三、无人机倾斜摄影在三维城市建模中的运用

1.应用分析。无人机倾斜摄影能够以非常快的速度获取相关信息和数据,同时处理大量图像,建立三维模型等。该技术可以大大降低人工建模的时间成本,促进三维城市的进一步建设和发展。将该技术应用于三维城市建模具有很大的优势,但也存在一些问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体情况如下:该技术的优点包括:第一,无人机具有较强的机动性,不消耗太多成本。它可以从不同角度实现摄影测量,便于更全面的数据收集。其次,可以快速完成大型场景的图像处理,同时可以建立高精度的三维模型。第三,该技术具有自动制图功能,可以保证三维模型具有良好的生产效率;最后,可以对三维模型进行精确的测量和定位,并将模型数据结构直接分布到网络系统中。该技术存在的问题是:在生产加工中使用倾斜摄影时,由于设备、环境等因素的影响,在实际模型中可能会出现一定的偏差与误差。申请时将会有一些障碍。造成上述问题的原因主要有以下几点:一是无人机在飞行过程中姿态发生变化,当发生湍流时图像会发生重叠,导致模型出现孔洞和凸包。其次,大气环境中会产生一定的噪声,这会导致模型的凸包、飞面等问题。第三,光照在不同的时间段会不一样,所以模型纹理会不均匀。第四点、就像要点水一样,会造成一定程度的水面损失。

2.优化应用程序。由于该技术得到的初始三维模型往往存在不同类型的畸变,其中一些畸变是不可抗拒的客观原因造成的,使得三维模型无法满足实际应用的要求。通过对三维城市模型的分析,可以发现其中存在的缺陷和不足,并在以下几个方面进行不断的改进和完善:详细的装修,对重点地物的一些标志物和三维模型进行整配或替换。纹理修补需要修补或替换不均匀或不清晰的纹理。如何在保证结构修复效果的同时提高纹理提取的效率,是目前最重要的问题之一。在摄影测量中,空三加密是按照控制点的分布,通过立体映射技术获得的平面位置和高程可以与加密点有效匹配。空三加密的整个过程主要依赖于斜向摄影三维建模的操作,操作后的图像在任意点都是可测量的,可以精确定位。三维重建的结果主要包括三维加密和三维模型。在Acute3D等倾斜摄影测量软件中,通常会显示空三加密的结果。空白三种加密结果可以进一步提高模型的质量。可以在模型辅助系统中设置空白三种加密结果和三维模型,对存在缺陷或其他问题的原始模型进行修复。该模型辅助系统主要包括:同名点搜索、自动提取等功能。所有的功能都是以空三加密后得到的图像数据为最重要的核心内容进行组织,通过应用加密点和斜向图像完成模型纹理的定位和建模。该方法具有许多显著的优点,包括:倾斜图像可以快速提取纹理,从而减少了手工处理的时间。同时可以对不同的图像进行对比分析和穿刺,选择不需要大变形修正的倾斜影响,同时提取纹理并映射。经过空三加密后,可以在图像上准确绘制目标地物的结构线,然后通过拉伸等方法建立三维模型。通过自动映射,可以建立场景的三维模型。

四、无人机倾斜摄影测量技术的前景预测

随着三维GIS技术的飞速发展。三维数字城市正逐渐接近智慧城市建设的主要组成部分,并逐渐渗透到我们的生活中。三维城市模型,进一步提高城市规划管理的常规使用,并成功地完成了从2 d到3 d转换,进一步输入国土资源管理、交通指南,和人口、住房管理、日常生活和其他领域,大大提高效率,特别是在一些重大问题上,它可以节省审批时间在最大的程度上。从三维到实时的发展过程是GIS进步和创新的另一种形式。GIS已经从二维向三维过渡到实时多维动态表示。它将更加全面、客观、全面地把真实的体系结构投射到计算机系统中,充分发挥其专有功能,尽可能地为人民服务。由于倾斜摄影测量能较好地显示城市实际建设过程中的地理信息等重要内容,提高测量的实际效率,提高建设的效率,它不能阻碍人们的进一步探索和更广泛的应用。

结束语:

总之,无人机倾斜摄影技术具有很高的建模效率。但由于一些不利因素的影响,该技术在三维模型的制作中会受到一定的限制。模型局部存在的问题和一些细节上的缺陷使得三维模型无法达到指定的应用效果。因此,有必要加强无人机斜向摄影的研究,使其在三维城市建模中的应用更加完善。

参考文献:

[1]李萍.浅谈无人机倾斜摄影技术在三维城市建模中的应用.2017.

[2]张秀英.无人机倾斜摄影技术在三维城市建模中的应用探讨.2018.

论文作者:王文敏

论文发表刊物:《城镇建设》2019年16期

论文发表时间:2019/9/26

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