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无人机倾斜摄影测量的优势及技术应用

发布时间:2021-06-15 10:16:47
摘要: 无人机倾斜摄影测量作为一种高端的现代测绘技术,可以规划航线、处理数据、综合分析航空影响因素。 随着无人机倾斜摄影测量技术的不断发展和完善,在城市3D建模中得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。 文章重点深入分析了无人机倾斜摄影测量在城市3D建模中的优势和技术要点,探讨了无人机倾斜摄影测量在提高城市3D建模效率和质量方面的实际应用。

关键词: 城市; 三维建模; 无人机倾斜摄影测量;

  在我国城市化建设的新时期,无人机倾斜摄影测量技术在城市三维建模中得到了充分应用,无人机倾斜摄影测量技术可实现现代化高程建模。无人机倾斜摄影测量技术包括可视化三维处理技术,可实现现代化数字处理,提升城市三维建模的效率与水平,为我国城市化建设提供技术支持。

  1、 无人机倾斜摄影测量的优势

  1.1、 精确性

  借助无人机的特殊摄影技术与视野优势,无人机倾斜摄影可对城市建筑物、地形地貌、道路交通等情况进行准确的测量,轻松获取与城市建筑物相关的基础数据,如建筑物的高度、位置、尺寸、外观等,进而真实反映城市物体的实际参数[1]。

  与传统的摄影技术相比,无人机倾斜摄影技术具有较大不同,主要体现在无人机倾斜摄影技术可快速、高效完成城市三维模型的建模任务。
 

无人机倾斜摄影测量的优势和技术应用
 

  1.2、 低成本性

  以往城市三维模型的构建,需要工作人员对地面物体参数进行逐一测量,工作人员需要将实际测量的数据转化为城市三维模型建模过程中需用到的数据。地面物体参数的测量工作需要耗费大量的人力、物力,且会产生大量的数据校准工作。在此过程中,若出现信息采集有误的情况,需要重新对地面物体参数进行测量,加大了工作的重复性,增加了经济成本。无人机倾斜摄影技术的应用,可有效弥补传统摄影技术的不足,可在城市三维模型建模的过程中,同时完成地面物体参数测量与城市三维模型建立等工作,节约了大量的人力与物力[2]。

  在测量地面物体空间的基础上,无人机倾斜摄影技术可获取其他类型的数据,可为城市三维模型建模工作的横向发展与纵向延伸奠定良好的基础。

  1.3、 高效率性

  无人机倾斜摄影测量技术的高效性,可提高城市三维建模的效率,并可简化建模流程。无人机倾斜摄影测量可精简传统的城市三维建模过程,简化建模步骤,可为建模后的工作开展提供强大的技术支持。

  2 、无人机倾斜摄影技术要点

  2.1 、多视影像联合平差

  在无人机倾斜摄影测量技术的实际应用中,多视影像联合平差技术发挥重要的作用。该技术可有效解决传统测量系统中数据处理不灵敏的问题,能够有效处理影像间的遮挡关系,并快速确定合理的连接线与连接点,提升成像结果的精确度。

  2.2、 多视影像密集匹配

  多视影像密集匹配技术作为无人机倾斜摄影测量技术的主要组成部分,在具体实践中,可提高摄影测量的分辨率,扩大摄影覆盖的面积范围[3]。与此同时,多视影像密集匹配技术的应用可对各类信息实施系统进行整理与研究,确定坐标点的具体位置,进而更全面、精准地获取地面物体三维信息。

  借助多元影像密集匹配技术、无人机倾斜摄影测量技术,可有效提取建筑物侧面的多种信息,充分利用建筑物的文理信息与边缘信息,在完善二维数据的基础上形成三维数据,为提取建筑物高度与轮廓信息提供便利。

  2.3 、模型生成和影像纠正

  在无人机倾斜摄影测量中,多视影像技术的应用可实现对地面建筑物各项数据的扫描与表达,有利于建立系统的数字表面模型。在实际测量工作中,受尺度与角度的影响,建筑物会出现被遮挡与阴影等情况。

  为了减少概率因素对数字表面模型造成的不利影响,匹配设计工作需要应用到影像外的方位元素,以便工作人员利用当前比较相对算法有序开展各项计算工作,提高计算效率,提升三维建模数据的准确性。工作人员获取高密度数据后,应及时进行滤波处理等工作,以实现不同匹配单元间的相互融合,形成整体统一的数据[4]。

  工作人员在应用多视影像技术开展各项测量工作时,应充分重视屋顶重建等信息的提取工作,借助其他相关技术对提取的信息进行优化,进而制定更科学的优化措施,确保各项工作有序、高效开展。

  3 、无人机倾斜摄影测量技术应用

  3.1、 打造真实的城市漫游体验环境

  应用无人机倾斜摄影测量技术,工作人员可为人们打造真实的城市三维环境,对城市建筑与景观进行虚拟化,借助网络使人们观赏到各区域的城市景观,并完成虚拟漫游体验等工作。该技术的应用可加深人们对城市的理解,满足人们不出门便可观赏各地景观的实际需求。

  3.2 、为智慧型城市建设奠定基础

  在国家发展的新时期,智慧型城市是对城市建设提出的新要求。应不断创新三维建模技术,提高三维建模水平,同时其会降低城市建设速度。应用无人机倾斜摄影测量技术,可推动城市建设三维建模。

  (1)无人机倾斜摄影测量技术的应用可帮助工作人员快速提取与城市相关的各类信息,构建精确的城市三维模型影像,为后续工作提供可靠的数据支持;

  (2)无人机倾斜摄影测量技术的应用可实现定时定向搜索,可充分满足智慧型城市的定向建设需求,进一步提高我国智慧型城市的建设水平[5]。

  3.3、 优化EPS建模

  EPS是Post Script语言描述的一种ASCII图形文件格式,在Post Script图形打印机上可打印出高品质的图形图像。该格式主要分为Photo Shop EPS格式与标准EPS格式,标准EPS格式又可分为图形格式、图像格式。

  在Photo Shop中只能打开图像格式的EPS文件,在cdr中可打开矢量图,文字不可编辑,但图形可以提供曲线方式进行编辑[6]。

  将EPS软件的应用到城市3D建模工作中,可提升测量区域内物体信息的准确性、科学性,促进工作人员全面掌握不同类型数据的多样化特征,提高数据测量的有效性,减少后续工作中因信息错误引发的问题[7]。与此同时,将EPS软件应用到区域测量与三维模型的建设工作中,以图形可进行曲线编辑的特点为核心,可提升生成实体模型的有效性,提高测量的精确度与测量效率。

  3.4、 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[8]。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[9]。

  (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[10]。

  4 、结语

  综上所述,在城市建设与发展过程中,无人机倾斜摄影测量技术以其自身测量精准度高、性价比高等多种优势,在城市三维建模中得到了充分应用,该技术在其他行业领域具有较高的应用价值。为了充分发挥无人机倾斜摄影测量技术在城市三维建模的优势与作用,相关单位应加强对该技术的重视程度,并将其应用到三维建模过程中,提高测量质量,推动我国城市建设的进一步发展。

  参考文献

  [1] 秦爱梅.试谈无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用[J].电脑编程技巧与维护,2020(2):143-144.
  [2] 古敏聪.应用无人机倾斜摄影测量的佛山城市三维建模技术探讨[J].科技创新导报,2020,17(21):175-176,179.
  [3] 仲济强.无人机倾斜摄影测量在城市三维建模中的应用探讨[J].科学与信息化,2020(8):48.
  [4] 李颜均.无人机倾斜摄影测量技术在城市三维建模中的应用探究[J].建筑工程技术与设计,2018(9):598.
  [5] 付博,陈姗,张俊.无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用[J].湖南工业大学学报,2019,33(5):79-83.
  [6] 潘九宝,王玮,黄明伟,等.采用倾斜摄影测量和几何造型方法的城市实景三维建模[J].测绘通报,2020(6):121-124.
  [7] 钟万国.无人机倾斜摄影测量在城市三维建模中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2019(19):279.
  [8] 刘伟,翟斌斌,刘燃,等.无人机倾斜航空摄影在三维实景建模中的应用[J].地理空间信息,2020,18(1):45-46,8.
  [9] 沈天贺,高飞,张迁.无人机倾斜摄影在黄山三维建模中的应用[J].安徽建筑,2019,26(11):41-43,47.
  [10] 王娟娟,耿以凡.无人机倾斜摄影在城市三维建模中的应用研究[J].科技资讯,2019,17(33):176-177.
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