实景三维重建技术在数字城市建设的应用


实景三维技术在数字城市建设的应用 - 大雁云

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重建技术。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。

实景三维技术的内涵与数字城市的概念 - 大雁云

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。

实景三维技术在数字城市建设中的应用 - 大雁云

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。

无人机航拍 - 大雁云

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。

像控点测量与处理 - 大雁云

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。

三维建模 - 大雁云

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。

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