蚌埠市勘测设计研究蚌埠市院 安徽省蚌埠市 233000
摘要:在城市规划工作之中,无人机倾斜摄影的应用率越来越高,其可以通过遥感摄影的方式,创设城市模型,促使用户更好地进行信息获取。然而在进行测量时,由于多方面因素存在,使得建模工作受到了诸多影响,无法达到预期效果。因此,相关人员就需要做好研究工作。论文主要描述了基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模,探讨了三维建模方式,并对优化措施方面发表一些个人的观点和看法。
关键词:倾斜摄影测量技术;三维数字;城市建模
对于三维建模技术而言,可以有效完成城市信息的表达,促使城市规划、建设以及管理工作顺利展开。不仅如此,整体效率更高,人工成本则相对偏低。因此,相关研究工作就显得非常重要。
1三维建模技术现状分析
(1)按照目前建模所实施的技术方式和展现方式,可以将其分类三类:模拟建模、半模拟建模以及测量建模。现阶段,我国采用更多的方式为测量建模,其主要是通过航空摄影测量的手段来进行,但因为其拍摄角度有所限定,并不能获得大量的信息,所以只能通过航空摄影测量技术来获知地物的空间位置信息及顶面纹理信息,侧面纹理信息只能采用其他方式。
(2)因为通过影像来获得相关数据本身就具有局限性,其获取的手段和时间不同,所以目前三维城市的建模存在生产成本高、工作强度大、工艺复杂且模型的具体效果不确定等问题,不利于地理信息平台往三维方向发展,会对其造成很大的影响。
2倾斜摄影技术的分析
(1)倾斜摄影技术是近几年出现的高新技术之一,其和传统的航空摄影不同的是,以前只能通过垂直角度来进行拍摄,而倾斜摄影技术是在同一飞行平台上装置多个传感器,可以同时从不同的角度来进行影像的采集,可以让人们更加直观的看到世界。
(2)其可以将地面的真实情况进行反馈,同时借助GPS来将地理信息精准的嵌入,为用户提供更加丰富的影像信息,可以弥补正射影像中的不足,因为其具有诸多优势,在很多发达国家内已经被广泛应用于城市管理、国土安全和应急指挥等行业中,若将其应用于三维城市建模中,可以降低其生产成本。
3倾斜摄影测量技术应用于三维城市建模中的优势和方式
3.1优势
(1)和常规摄影不同的是,其可以通过多角度来帮助更好的观察地物的空间位置信息及顶面纹理信息以及地物侧面纹理信息,可以将真实情况反映出来,弥补了正射影像的不足。同时,可以通过应用其配套设施和软件,能够直接通过影像来对其面积、角度、坡度以及高度和长度进行测量。
(2)将其应用于三维数字城市建模中,可以利用其航空摄影大规模成图的特征,同时其倾斜摄影批量获取贴纹理的方式,不仅能减少生产成本,还能减少工作强度,提高工作效率。并且,和三维GIS技术所采用的三维数据相比,倾斜摄影技术所采集影像的数据更小,可以将其通过先进的技术来提取,并发布于网络,使影像得到共享。
3.2方式
在目前三维建模过程中,通常是将比较简单的建筑物,看成一个多面体,而多个多面体组合成一个相对比较复杂的建筑。因为城市化建设的推动,我国目前新型的建筑物都比较复杂,所以想要建立模型并非易事,三借助倾斜摄影技术就可以更好的获取数据,在拍摄后需要先处理数据,将其饱和度等见统一,再选择和筛选倾斜和垂直影像,对方位进行精准定位,然后将影像进行匹配,制作出和真实影像基本相符的DSM数据,将三维数字城市的模型场景初步展现,再实施软件进行改进,生产出最终的模型。
4无人机倾斜摄影技术在三维数字城市建模中的应用研究
4.1无人机倾斜摄影技术要点
多视影像联合平差技术是无人机倾斜摄影技术中第一个技术要点,利用多视影像联合平差技术能够规避传统测量技术数据处理不灵敏的缺陷,在对影像遮挡问题的处理上游刃有余,测量过程中点和线的连接得到了明确,从而为城市三维建模提供了较高的数据准确性。无人机倾斜摄影技术的第二个技术要点是多视影像密集匹配技术,此项技术的应用使得地面物体影像测量的分辨率得以保证,借助于多视影像密集匹配技术还能够在一次测量中获取更广范围的地面物体参数信息,地面物体的边缘、侧面以及纹理信息等都能够进行整合而形成相对统一的二维数据,这些二维数据借助于多视影像密集匹配技术则能够转化为城市三维模型数据。
4.2虚拟现实漫游体验
无人机倾斜摄影技术应用于城市三维模型建立工作后,逼真的城市三维模型建立成为可能。人们不仅可以看到城市中建筑物以及景观的外观形貌,还能够在城市三维模型中完成虚拟漫游活动。如果将某个旅游城市的三维模型以应用软件的形式向用户开放,全国各地的网络用户则能够通过线上对该旅游城市进行虚拟游览,这样可以给人们以真实的游览体验,一方面没有游览过此城市的人可以提前了解城市概况,另一方面不方便进行游览的人群也能够足不出户的获得真实的感受。
4.3建立智慧型城市
近年来,我国进入了新的历史机遇期,各个领域都取得了长足的发展进步,在这种时代背景下我国提出了加快建设智慧型城市的建设要求,然而由于使用传统的建模技术进行城市三维模型高质量建立的工作量很大,难度极高,因此智慧型城市的发展进程很缓慢。无人机倾斜摄影技术正满足了高质量城市三维建模的要求,为智慧型城市的建立提供技术渠道。
4.4城市电力线路三维建模
在城市的电力线路走廊的建设过程中,往往都会遇到地形不符合要求而造成工程进展缓慢或者工程更改等问题,这是由于以往的技术较为落后,在进行电力线路建设的预先规划时没有成熟的地形三维模型建立工具。即使能够进行三维建模,由于数据量巨大,测绘工作量繁重,也无法在短时间内完成。而无人机倾斜摄影技术能够简便快捷的进行地形测绘工作,并对地形地貌进行建模,使电力线路的铺设能够有据可依、有的放矢。与此同时,随着电力线路的铺设进程深入推进,借助于无人机倾斜摄影技术还能实时获取工程开展情况,能够在工程出现问题时及时进行整改,以避免严重问题的出现。
5倾斜摄影测量技术未来的发展趋势探讨
(1)随着科学技术不断进步,倾斜摄影的问世为我国各行业带来便利,在近几年中,其受到广泛关注且得到认可,被逐渐应用于各个行业,因为其不仅是一种新的技术,也是我国社会进步的体现。倾斜摄影技术能够获得更加丰富的数据信息,并且获得的信息更加精准。其拍摄的影像可以重叠,能够更加方便应用于重设三维的智能实体中。并且,其通过分层性的纹理映射来提高了实效性,可以有效降低测量的成本。
(2)在未来的发展中,还得不断的发掘其他创新点,在已经获得良好成果的同时,研发更多先进的技术,不应该只关注目前的技术,还应该不停的尝试更多的技术,例如雷达技术、红外技术等,都可以将其应用于倾斜摄影中,并且通过无人机的帮助,将可测量范围不断扩大,再借助三维建模来提取更庞大的数据和信息。
6结语
综上所述,当前在进行城市规划工作时,三维建模便是一项非常重要的工作内容。基于早期的测量技术,并尝试将无人机倾斜测量结合进来,不但能够扩大测量范围,提升测量精度,而且还能降低人力成本投入,提升实际效率,因此有着非常好的效果。但是,在一些细节部分的处理上,仍然有着一定的缺陷。所以在未来,相关人员还需要进一步展开研究,针对其现有的不足,及时予以优化,进而推动城市规划工作的效果进一步提高。
参考文献:
[1]戚博.城市规划建设管理中倾斜摄影测量的应用研究[J].科技与创新,2019(17):105-106.
[2]康锋,史凌亚.倾斜摄影技术在城市三维建模中的应用探讨[J].单片机与嵌入式系统应用,2020,20(02):40-42.