浅析三维建模技术在数字城市中的应用论文_韦盛高

浅析三维建模技术在数字城市中的应用论文_韦盛高

摘要:城市是由多种要素及其空间关系构成的综合复杂系统。随着城市要素的类别、形状和结构的不断变化,其复杂性也越来越高。随着全球变暖和工业化程度提升,对城市每个细节的规划也变得至关重要。为了有效管理庞大的城市空间及人口,理解和处理城市的动态变化特征,有必要根据这种动态性和复杂性来创建三维城市模型。本文中,基于无人机倾斜摄影测量技术三维数字城市建模进行研究分析,对于实现建模,创新技术管理等多个途径进行了研究分析。

关键词:三维城市模型;模型表达;无人机倾斜摄影测量技术

引言

近年来,随着数字城市需求的增长,传统的手工建模、纹理数据采集等方式难以满足城市建模过程中速度快、自动化高的要求。基于此,相关学者从不同领域对城市建模进行了分析研究,如采用航空摄影系统和定位设备获得建筑空间位置信息、姿态信息实现模型重建;采用近景摄影测量技术对建筑物三维模型重构,利用序列影像进行边缘纹理获取;利用机载Lidar点云数据配合航空影像获得模型纹理信息达到三维重建。

本文中,主要针对无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的运用进行研究,对其建设价值和运行空间进行分析,以期能够创新建模管理,实现无人机倾斜测量技术。

1数字城市建模的要求和特点

作为现代专业的技术之一,三维建模技术可以提升三维建模质量,优化现代化建设。其能够构建一个综合化,全面化的三维技术,以此来真实、平稳、清晰地实现二维数字化建模。针对数字化的建模数据分析,三维技术可以高效、完美地融入模型中,以此来提升整个数字化建模的处理质量。借助数字化建模技术,满足了对用户的体验和使用价值,也实现了现代化的用户体验和质量,基于城市化的建设和发展,有实际的运用价值。此外,为了进一步提升和满足现代化城市的建模技术,提升用户的体验感和使用感,也建议对应的单位不断提升城市三维建模管理价值,借助3DMax、航拍、激光三维扫描的途径,实现三维建模的处理质量,且传统的三维建模技术采用的软件落后,仅仅只能够成像,精度低,效率慢,处理的质量不明显,采用城市化三维建模技术,实现了无人机倾斜摄影测量的技术运用,也能够实现模型管理,优化成本建设有更长远的发展空间。值得注意的是,无人机数字摄影测量技术的运用更为广泛,且在如今的测绘领域运用价值高,并有较大的使用价值和空间,为了提升整个测绘的价值和效果,基层单位也要注意提升模型的生产效率,减少因为模型生产而造成的资金成本,也能够提升作业操作效率。

2数字城市三维建模思路

随着数字城市和智慧城市建设在全国范围的逐步开展,城市三维模型在城市规划、建筑设计、导航、环境保护、旅游和房地产管理等领域也得到了广泛应用。

三维信息丰富的城市模型不仅是传统二维地图或几何模型的扩展,还包括城市元素,属性和配置关系之间的复杂城市网络空间模型的构建。它允许将各种细节层次的多源异构地理信息集成到一个统一框架中,既可以表达地上的建筑物和各类活动,也可以有效描述地下空间设施,以此创建和管理复杂的城市信息空间。三维城市模型已经成为一种非常普遍的地理空间数据资源,成为了城市的必需品,对城市智能化管理至关重要。

城市环境下的建筑风格多样,具有不同集合特征,传统采用人工拍摄和图像编辑的建模方式效率低下,难以满足大规模数字城市重建的要求。基于倾斜影像的测量技术通过影像获得城市建筑三维信息,并结合共线方程确定物像集合关系,获得建筑三维信息和纹理信息,完成逼真三维模型构建。倾斜影像技术只需测量一次,避免了传统人工拍照、数据编辑和特效处理的低效率,同时也降低了建设成本。

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3无人机倾斜摄影测量技术优势分析

(1)无人机测绘技术的应用能够实时获取地理信息。这主要是无人机测绘能够实现地理信息的实时传输,显著提高了地理信息的时效性。在具体测绘过程中,各类地理信息能够通过数字图像来实现三维转化,展示为可视度较高的三维图像,能够提供更有效的地理信息。

(2)无人机测绘技术也使得测绘活动变得更加灵活。无人机测绘技术在具体应用过程中,会使用到各个高精度数字化成像仪,同时也可以在垂直和倾斜等飞行状态下较好地完成摄像工作。测绘人员在使用无人机的时候,会根据区域地形特点提前设置好飞行路线,同时还会采用自控飞行的方式来完成测绘过程。在进行具体测绘活动的时候,测绘人员会设置多个航测点,显著提高了测绘活动的效率。

(3)无人机测绘技术的使用还具有较为显著的社会经济效益。这主要是因为无人机的测绘技术的成本不太高,同时这项技术也充分融入了网络技术、通信技术等各项内容。这也使得无人机航拍技术在具体使用的时候不仅仅能够高效获取各类地理数据内容,同时也具有较好的社会经济效益。除此之外,无人机低空飞行摄影时,能够获取更大范围的摄影影像数据,同时也缩短了测绘时间周期,具有较好的社会效益。

4无人机倾斜摄影测量技术在数字城市三维建模中的应用

4.1信息采集处理方案

对比与传统的处置角度取景技术,无人机测绘技术能够突破传统的数据分析局限,借助多个飞行平台以及传感器,优化采集数据处理,构建满足人类真实眼部需求的真实成像效果。结合测量区域的特特点,常规化的航拍方向和海拔位置等有关系,要确定区域中的最高海拔和平均区域海拔,最终满足测绘的飞行高度需求,实现无人机航飞线路管理,且无人机的影像数据获取以及航测后的数据处理都有严格的数据处理要求,整个拍摄和跟踪内容都被全程记录,为后期的信息审核做铺垫。

4.2影像采集的重点和内容流程

无人机倾斜摄影测量流程复杂,受干扰因素多,对应的影像收集和数据处理人员应当做好以下3点。(1)收集测量区域所需要注意的事项,并为后期的航测做好准备。(2)控制好现场的布设以及摄影测量管理,要保证数据测量的精度,选用好的控制点并对其进行测量,在进行航测的同时,工作人员也要控制好飞行航线,进一步优化城市的建筑管理和交通管理,针对控制点的数据采集信息,完成对城市规划的处理,可以通过以往数据采集收集的数字地形图或者是城市规划的设计图上拾取平面坐标点,在保证专业测量的基础上,对应的单位也要结合复杂的地形地貌以及环境,结合数字相机拍摄管理,方便后期的数据查找和信息对比。(3)要确定获取影响信息,因为地面纹理数据信息和地面高程信息数据的获取都需要借助摄影技术,以此来实现信息监控,信息传输以及地面设备的控制。因此,在进行拍摄时候,对应的工作人员也要将拍摄的数据进行信息整合和处理,并对影像数据进行针对化的质量检查和文档格式的管理和处理,最终实现影响的重叠度,影像的变形管理,以此来优化整个定位定姿系统信息获取以及影响对应的关系,若影像符合对应的数据处理要求,也可以针对影像数据的处理效果和特点,深入研究和分析,最终获得需要的成果。

5结束语

结合无人机航空测量技术的使用和优化,基层单位通过对试验区域的影像数据采集,借助三维建模技术,快速实现了三维实景建模。对比传统的三维坐标定位处理以及外业定点检查的技术,无人机航空摄影测量技术具有很强的使用优势,其模型的构建成果具有较高的仿真度和还原性,还可以将其运用到现代城城市的建模构图中,实现三维数字化建模需求,迎合现代城市发展需求。

参考文献

[1] 裴志.数字摄影测量在城市三维建模中的作用[J].价值工程,2019(09)

[2] 侯玉敏.基于倾斜摄影测量的城市三维快速建模技术浅谈[J].经纬天地, 2019(08)

[3] 刘昱.基于航测的数字城市三维建模技术研究[J].工程建设与设计,2018(09)

[4] 曾波.基于数字城市建设背景下数据库三维快速建模方法[J].华北自然资源, 2019(08)

论文作者:韦盛高

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月4 期

论文发表时间:2020/4/22

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