虽迟但到!实景三维中国建设又有新动作
最近,自然资源部就实景三维中国建设做出了新动作——落实新的技术规范,印发了新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件(5-7)。 技术文件详情这份文件包括三份子文件。其中,《基于1∶500 1∶1000 1∶2000基础地理信息要素数据转换生产基础地理实体数据技术规程》,规定了基于1∶500 1∶1000 1∶2000基础地理信息要素数据转换生产基础地理实体数据的基本要求、作业流程、质量控制、成果归档等。该文件适用于二维表达形式基础地理实体数据的转换生产。《基础地理实体数据采集生产技术规程》是这次的核心技术文件,规定了基础地理实体数据采集生产的基本要求、作业流程、质量控制、成果归档等。适用于基于航天遥感影像、航空遥感影像(含倾斜摄影影像等)、移动测量数据(含全景影像等)、激光点云数据、Mesh三维模型、数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、真正射影像(TDOM)等进行基础地理实体(自然和人工地理实体)数据采集生产。该技术规程的推出,说明不再采用传统直接用以要素为对象的采集作业方法。并重新确立了二、三维图元采集、属性数据采集、实体语义化处理等关键环节组成的数据采集方法。这份技术规程里出现的一个关键词是地理实体,什么是地理实体?图元又是什么?此类技术名词的解释具体可查看详细的技术文件,进入微信公众号【大雁云】回复 “ 422 ” ,即可获取完整的3份文件。最后一份文件是《基础地理实体语义化基本规定》,它规定了基础地理实体语义化内容、语义化内容获取、语义化内容表达及语义化成果质量检查等。适用于基础地理实体语义化相关工作。 技术文件名解读这三份文件都是新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件。新型基础测绘与实景三维中国这两个词圈内人都很熟悉,但是两者的关系是什么?有何不同?自然资源部国土测绘司司长武文忠近期解答了我们的疑问,详细说明了新型基础测绘、实景三维中国和时空大数据平台三者之间的关系,帮助大家理清了建设逻辑。新型基础测绘是要构建能力基础,实景三维中国是要构建数据基础,时空大数据平台是要构建服务基础。所以,新型基础测绘是构建实景三维中国的能力支撑体系;而实景三维中国是新型基础测绘的标准化产品之一,它又是时空大数据平台的基础时空数据集;而时空大数据平台则是新型基础测绘和实景三维中国的服务窗口。三者是相互关联、相互依存的上、中、下游关系。 全面推进实景三维中国建设随着国家政策的不断落实,实景三维中国建设带来的市场规模将会不断增长。国家全面推进实景三维中国建设里的通知里提到:到2025年,5米格网的地形级实景三维实现对全国陆地及主要岛屿覆盖。深圳作为中国特色社会主义先行示范区,开始全面推进实景三维建设,近日宣布已完成全市2200平方公里城市级实景三维(MESH)模型构建,用以支撑数字政府和智慧城市建设。中国的面积约960万平方公里,共有333个地级区划,如此大的实景三维(MESH)模型建模需求怎么实现?市场上有很多软件,但是能满足大规模、大面积范围重建的软件真的屈指可数,即使跑得动大规模、大面积范围的实景三维重建,缺点也可能是速度慢,或者是精度不高,实景三维(MESH)模型质量不合格。(实景三维重建全过程)实景三维影像数据的处理需要依赖计算机算力(CPU+GPU),越大规模的实景三维重建要求的算力也越多。而要实现快速、高精度、高质量的大规模建模需求,借助云计算会是一个绝佳选择,也就是说将建模软件部署到云端,进行实景三维云重建。大雁云就是提供实景三维云重建服务的云计算平台,它在全国多地设有自建机房,拥有庞大的(总量50000+)节点机资源,可以灵活调动算力,满足用户随时可用的实景三维重建需求。有了庞大的算力,实景三维重建速度相较用户利用本地算力(CPU+GPU)将会得到指数级的提升。(大雁云实景三维云重建效率)值得一提的是,大雁云是Bentley公司授权的大中华区首家且唯一ContextCapture Center软件全SaaS化实景三维云计算平台。ContextCapture Center一直在大规模实景三维重建市场上占据绝对地位,和大雁云合作,将其部署到云端,从实景三维重建升级为实景三维云重建,这样的实景三维重建方案简直是王炸组合!(ContextCapture Center与大雁云合作的授权证书)从自然资源部此次发布技术文件的动作来看,全国各省市全面推进实景三维建设的步伐又进一步加深了。大雁云作为一款提供的产品,紧紧跟随国家发展的步伐。将自己的实景三维云重建技术广泛运用在新型基础测绘的源数据收集分析环节,助力构建新型基础测绘的能力基础和数据基础。同时前瞻实景三维新技术,践行云计算助力实景三维重建的角色,不断赋能实景三维中国建设。(大雁云重建完成详情)大雁云的实景三维云重建技术到底如何?免费体验~现在只要是新用户,注册账号就能免费领200元大雁券体验光速云重建服务!另外,现在认真填写大雁云有奖问卷还有机会获得另外的100元大雁券免费体验大雁云哦!(长按扫码填写问卷)
2022-05-05
城市高楼与高山等高落差区域倾斜摄影三维建模
1. 高楼航飞的建模难点在现目前的技术水平下,随着建筑物高度增加,建模的难度就会提升。一是高楼会增加作业的风险,无人机撞高楼或者失控伤人概率增加。二是随着楼高增加,高层的高楼部分重叠度急剧下降,导致模型楼顶拉花,空洞严重。△某百米高楼建模效果 2.高楼航飞解决方案一般来说,相机的视场角是由传感器尺寸和焦距决定,航测相机的视场角是固定的,相机相对被摄物体越远,拍摄的内容物就越多,距离越近拍摄范围就越小。在城市区域作业时,由于楼层过高的原因,高楼上层区域和地面的重叠率会有明显区别,楼层越高,重叠率不足越严重,模型顶部出现空洞、拉花、扭曲等现象的概率也就越大。为解决高楼对重叠率的影响,可以用以下几种方法:- 增大飞行重叠率以很高的重叠率飞行来保证楼顶实际重叠率,这种方法适用于高楼密布的测区。一般而言,航拍时覆盖的影像越多,所包含的空间和纹理信息就越多,建模的效果就会越好。对于高楼而言,适度的提高重叠度对于模型效果有很大的改善。不过,过高的旁向重叠度会急剧降低外业数据采集的效率和内业数据处理的效率,空三分层等问题的概率也会提升。所以建议客户根据实际情况,合理增大飞行重叠率。- 部分补飞对于高楼不多的测区,大多按照航向80%,旁向70%的重叠率进行飞行作业,针对重叠度不够的高楼可以后续再进行单独补飞。- 增大相机焦距在分辨率、重叠度相同的条件下,长焦距镜头能够增加楼顶的实际重叠度和保证足够安全的航飞高度,实现高楼更好的建模效果。不过,研发人员在实验时发现,利用长焦距镜头采集的数据和图像信息在建模时出现了比较严重的屋檐下拉花现象,这是因为在地面分辨率相同的情况下,镜头焦距越长,无人机航高越高,屋檐下面的盲区就越多。如下图所示,相对于短焦镜头来说,长焦镜头被遮挡的视野更多。因此,对于倾斜摄影而言,并不能单独追求焦距的长或者短。焦距的长短与模型的效果、航飞效率等密切相关。航高与建模效果存在一定的矛盾关系。 三、山地航飞高落差山地区域的数据采集与建模任务同样让人头疼,特别是在云贵川某些地形起伏较大的区域,常规的作业方式难以满足项目需要。1. 山地航飞的建模难点由于山地高低落差较大,普通的飞行方式满足不了重叠率和分辨率的统一,容易存在地势较低地区重叠率高、分辨率低,地势较高地区重叠率低、分辨率高的问题,造成数据处理空三分层或者建模后效果差的问题。2. 山地航飞解决方案为避免以上问题的出现,山地飞行一般采取以下几种飞行方式:- 分层飞行高低落差大的区域单一飞行高度无法满足建模要求,采取随山地起伏进行分层的方法飞行,尽量保证飞机相对于山体的高度一致。需注意以下几点:1. 单层航线比较小的话,可以一个航线飞完暂停,重新上传下一个航线,不用重新起降飞机,节省电。2. 分层航线注意每次换航线之前更改合适的返航高度。- 仿地飞行地面站导入测区DEM高程文件,基于高程文件生成相对于地面高低起伏的航线用于航飞建模(此方式多用于多旋翼)。不过仿地飞行需要导入数字高程模型,设置航点,事先需要先飞行一次,与分层飞行方式相比,增加了作业时间和作业量。此外,仿地飞行无法对高压线等高层危险物做出很好的规避,在实际作业中,的确有客户因为没有设计好航线造成无人机挂高压线或者撞基站的情况发生,所以建议客户根据实际情况,合理使用仿地飞行。 △航片中的基站- 贴近摄影测量贴近摄影测量是利用拍摄设备贴近物体表面摄影,获取(亚厘米级)高清影像,并进行摄影测量处理,从而恢复被摄对象的精确坐标和精细形状结构来解决精细三维模型,弥补了其他摄影测量无法达到的精度要求,可以为建筑物、地质等物体的数字化重建提供一种有效的补充手段。某些山区高低落差过大,坡度过陡,分层飞行和仿地飞行都无法有效解决,这时利用无人机进行立面扫描可有效解决高落差、坡度陡山区的立面测量。贴近摄影测量总结:1. “贴近”与“倾斜”融合,通过两种方式进行融合来提高模型的精细程度。2. 优化拍摄方式,加上每组照片的位置信息。3. 把技术应用到项目中。---相关阅读推荐:
2022-01-25
倾斜摄影测量在实景三维建模中的关键技术研究
三维城市运用描述城市地上景观的三维模型来表达数字城市空间信息,是表达城市信息的重要载体,对城市规划、建设、管理和应急响应有着及其重要的作用,三维城市已经展现出其较高的经济价值和应用潜力。传统的三维城市模型生产制作是结合遥感影像图和地形图,得到精确的、可靠性强的建筑物模型、道路模型及其他景观小品模型,将组成城市要件的各类三维模型集成为三维城市场景,这种方法适合于普通精度的三维城市建模,但是对于高精度、高仿真、大区域的建模,传统方法势必需要投入更多的作业人员,其建模速度、效率以及时效难以满足三维城市的应用。 1、倾斜摄影测量概述 1.1 倾斜摄影测量技术倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。拍摄相片时同时记录航高、旁向重叠度、GPS坐标数据等,为后续三维建模的分析整理提供有利条件。 1.2 倾斜摄影技术特点将无人机倾斜摄影测量技术应用于构建三维城市,具有以下特点:第一,可操作性强。获取数据途径简便快捷,后续无需作业人员再次现场拍摄;数据处理主要通过计算机软件解算,自动化程度高;第二,三维模型更接近真实场景。相比于只从垂直角度拍摄的正射影像,大量倾斜影像可提供建筑物多角度纹理信息,补充地物的侧面细节,使建模效果符合人眼真实场景,弥补了人工建模仿真度低的缺陷;第三,投入成本低。在相同的拍照时长中获取五倍数据,大量数据为批量进行特征点提取和同名点匹配提供先决条件,缩短节省建模时间,节约劳动力成本;直接获取建筑物多面信息,减少航拍次数,降低仪器损耗;第四,具有较大的视场角。增添倾斜角度的航摄相机后,可根据倾斜摄影相机安放角度不同,可适当调节视场角。 2、倾斜摄影测量在中的关键技术研究 2.1 试验区概况本次试验位于山西省东南部的某县城,地处上党盆地西侧,东望太行与长治县搭界,西枕太岳与沁水、安泽为邻,南接高平、北毗屯留,地势西高东低,呈三级阶梯状。该地属温带半湿润大陆性气候,气候温和,四季分明,年平均气温9.2℃。摄区地势平坦,房屋建筑密集,建筑高度适中,航摄面积约为40.5km2。 2.2 倾斜影像数据获取利用北京四维远见SWDC-5倾斜航摄仪对试验区进行倾斜摄影,东西向竖直飞行19条航线,设置67×19个曝光点,获取下视和斜视共计6365张真彩色航空影像以及下视影像原始POS数据。相片航向重叠和旁像重叠为70%,飞机相对航高750m。SWDC-5相机的摄影倾角为450、相幅大小8176×6132、下/斜视焦距为82.1mm/50.7mm,同时在航摄区域内布设了密集的相控点和检查点,采用WGS-84坐标系,其精度满足1:1000大比例尺成图要求。SWDC-5倾斜航摄仪由五台非量测型的相机集成而成,由于非量测型相机不能提供内方位元素,且在相机安装调试阶段会产生一些残余相差,这样会造成较大的光学畸变,所以在航空摄影前需要对相机进行严格标定,通过检校获取相机内方位元素和各项畸变参数。采用空间后方交会数学模型对非量测相机进行检校,解求出相机内外方位元素及畸变参数。由于本试验采用的是“下视影像POS数据+相机相对位置关系”的方式进行数据导入以恢复倾斜影像粗略的外方位元素,为了获得下视相机与侧视相机之间安装的相对位置关系,在执行航拍任务前需要在检校场对倾斜相机进行平台检校,同时为了保证倾斜影像外方位元素的精度,在下视影像POS数据导入之前,需利用下视影像、下视相机参数及下视影像粗略外方位元素进行空三解算,以获取下视影像精确地外方位元素。 2.3本试验采用Smart3Dcapture建模软件进行全自动快速建模生产,其生产流程如下: 2.3.1数据预处理首先创建photos.csv文件,其中包括倾斜影像数据的存储路径及下视影像的POS信息;其次创建cameras.csv文件,该文件记录每个相机的像素、像幅、焦距、主点、相机旋转参数方向参数及相机之间相对位置姿态参数等信息,主要用于创建空三工程时设置相机参数;最后根据创建好photos.csv和cameras.csv文件由工具生成block.xml文件,xml文件记录了工程的影像POS信息和相机参数信息。打开Smart3D Capture Master,导入预先生成的block.xml文件,软件自动根据block文件创建工程。导入block文件后,检查影像排序和相机旋转方向是否正确。 2.3.2空三加密检查无误后,输入相应的数据参数提交空三工程。Smart3D首先会对五个视角的影像进行大量特征点提取,对获取的特征点采用多基线多特征匹配技术自动匹配同名点,然后采用光束法区域网平差进行整体平差计算,剔除粗差点。反复进行平差计算、点位调整,直到空三结果满足要求,输出空三加密报告,实现多视角影像空三解算,最后得到每张影像精确的外方位元素及消除畸变差的影像,以供后续三维重建使用。 2.3.3三维模型构建Smart3D系统的三维重建过程是基于瓦片技术,本次试验把建模区域共分割成为672个300m×300m的“Tile”,将每一个瓦片打包建立成为一个任务,利用消除畸变差的多视影像和空三优化后的高精度外方位元素构建立体像对,采用多视影像密集匹配技术生成地物超高密度三维点云,然后按照设置的优先等级对分割区域内的三维点云构建不同层次细节度的不规则三角网(TIN)模型,通过三角网优化及简化后生成带白模的三维模型,然后在经过畸变差改正和匀光匀色处理后的影像上全自动提取位置对应的纹理信息,并将其映射到对应的模型的三角面片上,实现纹理贴附,最终生成纹理清晰逼真的城市三维模型成果。 结束语综上所述,利用SWDC-5倾斜航摄仪和Smart3Dcapture建模软件生成的该县城的三维模型平面精度较高,从该县城的三维模型成果展示中可以看出,模型完整,纹理真实,尤其对立面细节上表现良好,能够将建筑的悬挂及镂空部分构建出来,真实地反应了地物地貌特征。本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:---相关阅读推荐:
2021-12-23
实景三维重建技术在数字城市建设的应用
在当前的社会背景下,数字化城市建设的优势已经完全的展现了出来,相较于传统的二维建设城市规划,实景三维技术已经在测绘等方面大展拳脚,使得数字城市建设更加依赖于。实景三维技术通过将市政信息、城市的空间构造信息等奖励了数字化城市,在虚拟的网络中创造了虚拟的数字城市,使得市民可以在电子市政部门办理业务、电子银行进行快捷转账;更有很多依托于实景三维技术所发展起来的新兴行业。 1、实景三维技术的内涵与数字城市的概念实景三维技术可以看成是一种工具的集合,通过现场的测量与数据采集,将数据汇总整理以后转换为空间数据。实景三维技术还可以看成是一种数据库系统,将收集来的信息汇总整理后的空间信息存储,随着收集的智能化系数据日益曾多,使得数据库系统中的数据数量越来越繁多,对于其中的数据可以被执行搜索与操,将其结果作为问题的解决答案。再者实景三维技术还是一个抽象的组织机构,使得其具有概念意义的集合、数据信息的存储、数据信息的检索以及信息功能的操作。数字城市释义计算机技术为基础,通过信息测绘与三维建模所构建的一座虚拟的城市,数字城市可以实现实体城市各个角落的信息收集与汇总,并将其在数字城市上进项相对应的标注,从而使得我们可以便捷、迅速、高效的完成对城市现状的了解。 2、实景三维技术的功能特点三维技术及普遍意义上的X、Y、Z三维坐标系,区别于以往的二维坐标系X、Y,三维技术可以在空间意义上对物体进行表述,在目前的地理信息系统中主要应用的二维模式添加三维模式,将地理信息系统中的地形地貌与城市的地理位置等增加三维信息。通过三维信息的使用,展现出实景三维技术的功能特点,比如:数据信息采集、数据信息检验、数据信息结构化、数据信息的结构转化、数据信息的选择、布尔操作、建筑数据信息、数据信息计算、数据信息分析、抽象数据可视化、数据系统管理等功能特点,使得数字化城市建设有了强劲的技术保障。 3、实景三维技术在数字城市建设中的应用数字化城市建设的框架支撑主要是信息技术、服务目标以及基本概要组成,数组化城市建设需要有完整的城市数据,而数据的来源就离不开信息技术系统、全球卫星定位系统、城市综合功能地理信息系统技术、数字化城市的管理技术、虚拟现实技术、云数据系统、原数据与宽带网络的将建设等多种技术手段,通过这些技术手段的使用,对空间信息数据进行分析整合。数字化城市建设的主要目的就是体现城市综合信息水平的应用价值,归根结底,数字化城市的建设还是便利社会,为人服务。所以为了保证数字城市建设的准确性与有效性,城市实景的三维建筑模型是数字城市建设的奠基石,数字城市建设过程中应当充分协调发挥出摄影测绘技术的实用价值,测绘量取城市建筑的数据模型,可以采用无人机航拍来获取更多的实景三维模型数据,保证其真实性、完整性以及高精度标准。经过处理以后,生成航拍测绘城区建筑的实景三维场景模型,并依次为基础,通过三维建模软件对所测绘的建筑模型与场景模型进行二次调整,对数字化城市建筑模型中的重要建筑进行具体化、精准化的调整,从而完成实景三维模型建设。 3.1 无人机航拍航拍无人机分为电力传动与油料传动,电力传动的航拍无人机续航时间短,故采用油料传动的航拍无人机来执行城市建筑测绘任务,在航拍无人机机臂上添加多个感应器,确保航拍无人机能够从空间角度上对多个角度进行影像采集与数据测绘,如果一次性出动十架以上的航拍测绘机,可以在短时间内达到2000部以上航拍测绘机测绘影像资料。航拍测绘机进行航拍测绘的过程中,可以通过对垂直方向对建筑物顶部的信息数据,通过机臂上的感应器来测绘侧面建筑物的数据信息,由于航拍测绘机主要是在空中进行测绘,所以对于地面上部分航拍测绘机不能到达的地方需要进行人工补拍,以做到测回信息的全面收集。 3.2 像控点测量与处理利用专业的航空测绘测量转件对航拍测绘机所传回的影像资料进行拼接,生成完整的射频图像作为工作的标准地图,通过专业的技术手段对像控点进测量。在数字城市建设中,通对作业目标的分区使得工作效率提高,每个作业项目都要保证对应一个数据目录,将作业是所有的信息数据等归纳入相应目录中,依照影像资料的输入、数据图形区域的建立、自动点数据信息的测量、内部交互式编辑、控制点信息测量等多个步骤进行处理。 3.3 三维建模通过专业软件的应用,创建建筑模型,完成三维建模,达到实景三维模型的目标。在三维场景的制作中,影像软件的制作与数据融合算法极为重要,以影响资料、地形地貌数据、三维建模数据为中心点,综合参考建立三维地理信息系统,完成对城市建筑的三维建模。以三维建模场景为基础,给予用户提供场景缩放、场景360°旋转、空间平移、位置升降等浏览项目。在数字化城市建设中通过治安监测点、旅游地区的植入,实现实景三维技术全面可视化,提升直观的体验效果与管理的便捷性。 4、结语通过实景三维技术进行建模,在数字化城市的建立与发展过程中发挥了重要的作用,也成为了现在数字化城市建设的主要发展方向。本文中通过分子实景三维技术的工作原理与在数字化城市中是应用,凸显了实景三维技术在数字城市中建设与规划中渠道的作用,改变了城市管理规划者对于城市的二维认知,将数字城市以一种更加直观的方式展示在城市管理规划者面前,可以为城市的发展进行直观的测评,为城市项目建设、城区规划以及旧城区的改造等提供了有力的技术支持。本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1209---相关阅读推荐:
2021-12-09
浅谈实景三维模型在城乡规划中的应用
在自然资源部信息化建设总体方案中也明确提出要建立三维自然资源一张图,当前作为自然资源体系下的城乡规划,也应该实现各项国土空间规划由二维向三维转变。 倾斜摄影技术传统的三维建模制作工艺主要是用影像或者线画图作为底图,纹理贴图一般现场拍照,建筑高度信息依赖已有的数据或者直接估算,存在建模周期长,模型精度差和与实景差距大等缺点。是近些年来发展的新型航测技术,其主要原理是通过旋翼、固定翼等飞行平台搭载多镜头传感器,从而实现从垂直和倾斜角度同时对影像进行采集。采用多旋翼搭载五拼镜头,可以方便快捷的实现一个垂直和四个倾斜角度同时采集高分辨率影像数据。 实景三维重建优势 1、高分辨率实景纹理、反映真实世界基于倾斜摄影的实景三维能真实的反映现实世界,模型形态和色彩近乎对真实地物地貌的复制。可以从不同角度对目标进行观察,弥补了传统三维建模不真实以及正射影像二维平面的缺点。 2、高精度空间信息、可量测性基于高分辨率影像和控制点的三维重建可以获得具有可量测的高精度三维模型,基于第三方软件,可以方便的进行三维高度、长度、面积等量测。 3、高效率作业模式、保证数据现势性基于多旋翼等超低空飞行平台的倾斜摄影,方便快捷,使得实景三维重建周期短、现势性强,能够满足城市规划对底图的现势性要求。 在城乡规划中的应用 1、三维辅助规划决策在城市和乡村的重要项目中,一般会设计多个方案供选择决策,传统的方案对比依赖于城乡规划人员的经验,而基于实景三维的规划决策则把规划方案放到真实的城市里。对方案涉及的城乡环境进行倾斜摄影三维重建,然后把多个设计方案模型化后置于实景建模后的环境中,城乡规划人员、专家等决策者可以多角度的对不同方案进行三维浏览对比分析。能够基于三维空间对规划方案进行淹没分析,天际线影响分析、日照分析、市容市貌分析等,能够直观的分析规划方案对现有的城乡空间带来的利弊,有利于城乡规划人员、专家和领导决策者对不同的规划设计方案进行研讨与最终方案的评审。 2、项目进度管理在规划项目落地后,项目建设周期和施工进度管理就成了重点,尤其是关乎民生的重大项目,其建设进度是城乡规划管理和市政府的重要关注内容。传统的项目进度管理体现出来的一个个不直观的数据,而采用倾斜摄影技术定期对建设项目进行数据采集,生成现势性强的实景三维模型,可以直观清晰的反映项目的建设进度,并且可以对项目建设工地安全状况等进行评估。 3、规划竣工验收传统的城乡规划竣工主要是基于传统测绘技术进行竣工测量,得到二维线画图和规划核实数据,存在周期长、成果单一等缺点,而采用倾斜摄影技术,可以得到实景三维模型、真正射影像、点云等数据。基于实景三维可以进行线画图生产、规划竣工核实数据量测、立面生成等,成果丰富且测量周期短。配合激光点云等技术手段,可以对建筑室内进行建模,规划管理人员可以基于室内外一体化的实景三维对未竣工验收项目的建筑风貌、建筑高度、日照影响等进行管理。 4、违建管理在项目竣工验收之后,违建管理也是一大难题。城乡管理人员采用的传统手段一般是对管理区域进行周期性的巡逻,效果不佳且耗费大量人力物力,并且对于屋顶违建等目力不可及之处更是鞭长莫及。而采用倾斜摄影手段,可以快速获得可量测实景三维模型,可以定性判别已建和在建的违法建筑,并且定量分析违建建筑的面积、层数等空间信息。 结语基于倾斜摄影的实景三维重建能直观的反映真实世界,并且具有真实准确的地理坐标,在城乡建设的规划设计、规划项目管理、规划竣工验收、违建管理的整个过程中都能发挥重要作用,随着技术的发展和进步,在城乡规划管理和决策过程必将发挥更大的作用。本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1202---相关阅读推荐:
2021-12-02
无人机倾斜摄影的城市三维建模方法优化
传统的三维城市模型生产制作是结合遥感影像图和地形图来得到精确、逼真的建筑物模型、道路模型及其他景观小品模型,将组成城市要件的各类三维模型集成为三维城市场景。这种方法适合于普通精度的三维城市建模,但是对于高精度、高仿真、大区域的建模,传统方法势必需要投入更多的作业人员,其建模速度、效率及时效难以满足三维城市的应用。三维城市建模也可以利用三维激光扫描获取地面三维几何数据,运用激光测距原理快速建立物体三维模型,但是该方法不能解决纹理数据获取和处理的问题,纹理贴图依然需要依靠大量人机交互来完成,无法提高城市三维建模效率和城市三维模型的逼真度。 一、 无人机倾斜摄影测量技术1. 无人机技术无人机是利用无线电遥控和自动程序控制的无人飞机或飞行器,包括固定翼、多旋翼、飞艇、直升机等多个机种。无人机具有机动、快速、经济的优势,其结构简单、机体重量轻、使用成本低、数字化和智能化程度高,应用范围和领域更为广阔,在快速获取国土资源、自然环境、应急救灾现势数据及测绘领域有着突出的效率和优势。2. 随着航空摄影技术的创新和发展,倾斜摄影测量技术扩大了遥感影像的应用范围,颠覆了传统航空摄影只从正摄角度采集影像的方式,其运用多角度相机同步获取地面物体各个角度高分辨率的航摄影像。运用倾斜摄影测量技术生产的三维模型真实地反映了符合人眼视觉的城市场景,它结合GNSS技术,将三维城市纳入城市地理信息框架,展现出全面丰富的地理信息,在提升用户体验度的同时大大降低了三维城市建模的成本。无人机倾斜摄影测量技术特点如下:1)无人机飞行高度低,多角度相机组能够多方位、高覆盖获取地物顶面、侧面影像数据。2)相邻影像间航向重叠度和旁向重叠度高,影像表达内容丰富。3)少量的人工干预,自动化的影像匹配、建模,主要过程由计算机完成。4)实体侧面纹理可见:传统的数字正射影像图主要获取实体顶部纹理,而倾斜摄影技术能够同时映射侧面纹理。5)综合成本低:无人机倾斜摄影测量技术在数据采集和城市三维模型生产方面具有更高的效率,可以减少时间和人力成本。3. 国内外发展情况无人机出现于1917年,早期无人机主要应用于军事领域,用于作战、侦察和民用遥感。20世纪80年代以来,随着计算机技术、通信技术的发展及各类硬件传感器的面世,无人机性能得到不断提高,应用范围和领域不断拓展,续航时间和载荷重量大幅提高。本文探讨了摄影测量技术在三维城市建模过程中的各个关键技术环节,充分利用大量倾斜影像以实现城市的三维模型建设。HereMap面向全球发布了柏林、米兰、马德里、洛杉矶等城市的高分辨率倾斜摄影三维城市模型。其发布的所有倾斜模型都是利用低空飞行器包括无人机采集的倾斜影像重建而成,大区域的倾斜模型被分割为均匀的区块,建立细节层次模型并发布至网络,使用户能够在线浏览城市实景三维模型。我国的武汉、上海、天津、柳州等多个城市已经开展了基于无人机倾斜摄影测量技术三维城市的研究和模型生产,倾斜摄影测量城市三维建模技术已经用于可视化、城市空间规划和辅助决策等。 二、 基于无人机倾斜摄影的三维城市建模方法分析中国、美国及欧洲部分国家正在开展基于的三维城市模型生产和应用,对于城市三维建模,无人机倾斜摄影测量技术有以下优势:1)无人机机动性强、成本低,能够满足多种尺度的摄影测量数据采集。2)能够快速处理大范围场景的倾斜影像,建立具有高精度的真三维模型。3)高分辨率影像自动贴图,能够提高三维模型的生产效率。4)是可量测、可定位的三维模型,模型数据可以直接进行网络发布和共享应用。无人机倾斜摄影测量技术利用航空影像快速数据获取方法,可以一次性处理多幅影像,建立区域初始实景三维模型,该技术能够节约大量人工建模时间成本,提高三维城市发展的效率。利用无人机倾斜摄影影像进行三维城市模型的生产流程如下图所示。在实际的生产处理过程中,受无人机等设备、大气环境及软件算法的影响,实际模型会有一定的畸变和错误,引起视觉误差和应用障碍。主要的模型畸变及原因有:1)无人机姿态变化和颠簸影响影像重叠度、几何畸变等,造成模型凸包、破洞等。2)大气环境噪声引起的模型飞面、凸包等。3)不同时段光照引起的模型纹理不均匀、破洞等。4)像主点落水而引起的水面缺失等。5)影像分辨率不足或影像模糊而引起的地物模型边缘平滑等。引起模型缺陷的原因是多样的、复杂的,这也是当前阶段基于无人机倾斜摄影测量技术进行三维城市建模所面临的不可避免的问题,采用无人机倾斜摄影测量技术快速、高效生产三维城市模型并提高三维城市模型质量是亟待解决的问题。 三、 基于无人机倾斜摄影三维城市建模优化方法如前文所述,基于无人机倾斜摄影测量技术生产的初始三维模型通常有若干种畸变类型,某些畸变是由工程实施过程中难以避免的客观原因造成的,这种情况下,初始生产的实景三维模型难以满足应用需求。通过分析三维城市模型建设现状和模型成果的缺陷可知,现状三维城市模型需要改进的方面有:1)几何修复:对破洞进行修补,凸包抹平并还原,删除飞面等碎部。2)细部整饰:重要地物和标志物的三维模型整饰或替换。3)纹理修补:替换和修补不均匀纹理、清晰度不够的纹理等。实际上,纹理映射和曲面平滑始终伴随着几何修复的过程,如何在几何结构修复的同时提高从倾斜影像中提取纹理的速度,是目前主要的问题之一。1. 无人机倾斜摄影测量三维城市模型的二次处理结合传统建模的优点和成熟技术,对无人机倾斜摄影三维成果模型中需要改进的地物目标或区域进行二次处理的技术路线如下图所示。2. 利用空三成果快速修复模型摄影测量是根据若干均匀分布于区域内的控制点,运用立体测图技术,计算得到匹配加密点的高程和平面位置。空三加密过程是基于倾斜摄影测量技术三维建模的重要步骤,空三运算后的影像是经过校正和绝对定向的,多张影像间的同一匹配点能够准确叠合,影像上的任一点均具有空间几何信息,即具备定位性质和可量测性。系统性的无人机倾斜摄影测量三维重建成果包括初始化重建三维模型和空三加密成果,两个成果间具有内在的联系,Acute3D、街景工厂及其他倾斜摄影测量软件通常仅展示空三加密结果,利用系统性的成果特别是空三加密成果是提升模型质量的一个途径。开发一套模型辅助编辑系统,导入空三加密成果和初始化重建三维模型,根据空三技术和空三加密成果的特点,利用空三加密成果,对原始模型缺陷明显的目标和区域进行几何修复和纹理修补工作,主要的工作流程如下图所示。该编辑系统的核心功能有三维模型同名点搜索、空三影像纹理自动提取、模型交互制作等,所有功能组织以空三后的影像数据为核心,充分利用纠正的倾斜影像和加密点,进行模型纹理提取和定向、建模。该方法的优点在于倾斜影像纹理提取快捷,自动纹理获取能够节省大量的手动处理时间,系统允许通过同名点将多张影像进行穿刺和对比,选择影像倾斜、变形纠正小的倾斜影像提取纹理并映射;在空三后的影像上绘制地物目标的结构线,并通过拉伸等方法实时制作三维模型实体并自动贴图,形成场景三维模型。 四、结束语在三维城市项目中,随着无人机倾斜摄影测量技术建模范围的增大,快速的倾斜影像采集和自动化空三及建模在效率上显现出强大的优势。但是受不可抗拒因素的影响,无人机倾斜摄影测量技术自动化生产三维模型有一定的限制,模型局部和细节缺陷使得倾斜摄影测量三维模型难以满足应用要求,需要研究基于无人机倾斜摄影测量技术的城市三维模型质量提升方案,本文提出的人工干预方法和空三成果的辅助应用建模优化方案已经在工程和应用项目中进行了验证,对模型中有明显缺陷和不足的局部进行模型修改和重建,大大提升了三维城市模型生产的质量和效率。新用户注册大雁云-实景三维重建平台,即可领取价值200元新手券~本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1125---相关阅读推荐:
2021-11-26
大雁云精彩亮相DTC2021数字孪生城市建设与产业发展高峰论坛
2021年10月26-27日,DTC2021数字孪生城市建设与产业发展高峰论坛于上海圆满举办,大雁云作为本次活动的合作单位及参展商,精彩亮相DTC2021,并在活动现场为大家带来了服务的展示和介绍。本届峰会以“推动技术融合 助力数字孪生城市建设”为主题,现场汇集了两百多位数字孪生城市领域知名专家、城市建设等行业优秀代表。参会嘉宾及行业大咖们齐聚一堂,围绕数字孪生城市技术探索、实践案例和新技术融合等方向展开讨论,精彩不断。论坛现场还设有精品创新展区,展示最新科技与创新成果。作为实景三维重建专家,一起在现场为大家展示并介绍了最新的实景三维重建服务和技术。观展观众们对大雁云的实景三维重建技术兴趣浓厚,纷纷到展位进行咨询沟通,现场气氛热烈。大雁云在海量机器秒级调度的基础之上,提供自助式实景三维重建云服务,操作便捷,只需一键上传即可将二维图片转化为三维数据模型,为智慧城市、孪生城市建设助力。本届论坛活动位与会嘉宾、观展观众和大雁云等展商提供了面对面交流的平台,众多大咖及知名城市技术厂商奉献了精彩的演讲分享,干货满满。大雁云也将继续为行业提供专业的实景三维重建服务,为智慧城市行业赋能,推动技术融合,助力数字孪生城市建设。新用户注册,即可获取价值200元新手券~---相关阅读推荐:
2021-10-29
大雁云与你相约2021数字孪生城市建设与产业发展高峰论坛
为促进数字孪生城市的各种智能化应用,推动新型智慧城市的升级发展和城市治理,2021数字孪生城市建设与产业发展高峰论坛将于2021年10月26-27日在上海国展宝龙丽筠酒店举办。作为业内的实景三维重建专家,也将亮相本次大会,为大家展示最专业的实景三维重建技术和服务。- 2021城市建设与产业发展高峰论坛- 10月26-27日 上海国展宝龙丽筠酒店- 展位号:A11- 特别优惠:扫码报名大会,可享受购票的八折福利大雁云实景三维重建服务是瑞云科技推出的一款为用户提供高效、安全、稳定、流畅、可靠的实景云端重建模型平台,在海星机器秒级调度的基础之上,提供自助式实景三维重建云服务,操作便捷,只需一键上传即可将二维图片转化为三维数据模型。大雁云也是Bentley公司授权的大中华区首家且唯一ContextCapture Center软件全SaaS化实景三维云计算平台。大雁云旨在为、工程建设管控、国防军事、应急测绘等行业赋能,打造云服务生态团环。随着“探索建设数字孪生城市”写入了“十四五”规划《纲要》,数字孪生技术也被赋予更多崭新的应用价值。2021数字孪生城市建设与产业发展高峰论坛将围绕数字孪生城市应用与发展、数字孪生城市产业关键技术创新与融合互通两大专题展开,共设四大主论坛:- 城市数字孪生标准化研究与探讨;- 城市数字孪生系统建设探讨;- 主要数字孪生城市示范区案例、实践分享与深度应用探索;- 数字孪生城市发展态势与挑战。数字孪生城市是数字孪生技术在城市层面的广泛应用,是基于数据驱动、软件定义、平台支撑、虚实交互的城市信息模型(CIM),使数字城市与现实城市同步规划、同步建设,实现全过程、全要素数字化,做到城市全状态实时化和可视化、城市管理决策与服务协同化和智能化。大雁云也在努力为智慧城市及数字孪生城市行业贡献力量,为推进城市数据大脑建设,探索建设数字孪生城市的发展推波助澜!10月26-27日,大雁云期待与你相约2021数字孪生城市建设与产业发展高峰论坛!本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.dayancloud.com/news/post-id-1015---相关阅读推荐:
2021-10-15
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