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
摄影测量的苦, 终于有人知道了!
(源自B站up主“影视飓风”)我想,你脑海里浮现的第一句话肯定是“哇!在哪拍的?”事实上,这并不是实拍,而是B站著名up主“影视飓风”用照片合成生成的实景三维模型。这条视频在12日一经推出,立即红爆B站全网,引起摄影测量、测绘人广泛共鸣。截至22日,视频播放量超242w,荣登科技榜前10。越来越多测绘行业外的人知道了摄影测量,知道了实景三维重建!这条爆红的视频到底讲了啥?其实up主主要向大家科普了摄影测量从无人机航测到实景三维建模这一过程,测绘行业里的人分别称之为外业和内业。从外业无人机采集照相到软件自动建模,一句话似乎概括了摄影测量的所有工作。而每一环节的艰辛,恐怕只有测绘人才能懂:无人机采集照片要跑外面,要注意飞行环境和天气,有时候光是赶路就要奔波半天,遇到采集点不能开车进去,那只能背着几斤大石头重的的设备徒步走。好不容易飞完,很多人会顺着原路回来后进行实景三维重建。路程漫漫,路上的时间也是时间,要是工程紧急,这些路上的时间利用起来,也能节省很多重建的时间了。设想一下:在采集点就将照片导入自动建模软件,利用路上的时间重建,然后回到家,打开笔记本电脑,模型就建出来了,那得多开心啊!但很多软件并不支持随时随地建模,因为算力有限,特别是在摄影测量采集范围大的情况下。采集的范围越大,照片也就越多,处理起来需要的计算机算力(CPU+GPU)支撑就越多。为解决这一困难,大雁云出现了。大雁云在贵州、内蒙古等地设有自建机房,拥有庞大的(总量50000+)节点机资源,所以可以实现算力灵活调动、随时可用的实景三维重建需求。这一实现过程被叫做云计算,准确来说,叫“实景三维云重建”。一台普通的笔记本,下载大雁云客户端,导入采集好的照片,这个大雁云就能在云端自个重建去,我们等重建完成,就完事了!大雁云的这个重建过程相比传统建模,速度是翻数倍的。它快的原理其实很简单:大雁云将二维照片自动合成三维模型。这个自动合成的过程也叫处理过程,大雁云会将它分解成一张张照片(甚至是每像素)的处理,而每张照片的处理都需要算力的支撑(CPU+GPU)。(大雁云重建完成详情)算力可分为一个个算力节点,也就是说,算力节点越多,就能处理越多照片。照片总量少点的甚至几个节点同时处理一张照片,这不比一个节点处理一张照片快吗?举个例子,一个场景由100个瓦片组成,一台机器(相当于1个算力节点)跑需要100个小时,而大雁云挑出100台机器,1个小时就可以跑完!总而言之,在庞大算力的支撑下,用大雁云处理小场景和大场景都有优势。它目前支持无人机、专业单反相机、手机拍摄的小数据图片进行实景三维云重建。传统实景三维建模没办法实现无人机飞完后导入照片立马重建,还有一个原因是传输速度慢。摄影测量采集到的照片越多,将照片从电脑本地导入自动建模软件里的速度越慢。怎么能实现快速传输呢?市场上传输用的普遍是传统UDP和TCP,传统UDP速度快,但数据可能丢包;TCP安全,能保证文件的完整性,但是速度会慢。有没有安全不丢包又快的传输协议?有。镭速大文件传输软件用的是自研的UDP,它的优点是又快又安全又能保证文件的完整性。它的传输速度也比FTP和HTTP快数百倍,最大程度地跑满带宽,还不影响其它网络流量。镭速传输(Raysync )团队获得最佳虚拟化支持奖3月,它凭借自己出色的传输能力在2021年度国际数据传输大赛(DMC21)中获得最佳虚拟化支持奖。大雁云小课堂2021年度数据传输大赛(简称DMC21)是由新加坡国家超级计算中心(NSCC)组织的一项国际竞赛,旨在汇集来自行业和学术领域的专家,鼓励国际团队提出最先进和创新的数据传输解决方案。而大雁云的文件传输就是由镭速完成的(大雁云和镭速出自同一家母公司——瑞云科技),上传、下载数据的速度都是杠杠的!大雁云在实景三维建模方面的专业度和精确度也不用担心,因为它是和Bentley的明星产品ContextCapture Center(简称为CC)合作的,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。大雁云的操作页面也基本照顾了CC老用户的使用习惯。CC的建模能力有多强,业内的人都心知肚明。大雁云为了满足行业内对数据信息及精度的需要,3月也上线了功能~大雁云小课堂空中三角测量,又称“空三”,是学习摄影测量不得不提到的重头戏。摄影测量的任务就是在尽可能地减少外业工作的前提下,通过解析相片,获取测区的地理信息。 回到B站这条出圈的视频上,我们可以看到“摄影测量+实景三维重建”除了用于地理测绘领域,在保存世界文化遗产上也能发挥重要作用,甚至还能用于搭建游戏场景、影视背景、考古文物还原等!(源自B站up主“影视飓风”)据调查,摄影测量工作已经深入考古工作了,几乎每一个考古工地都会用到摄影测量进行遗址遗迹以及遗物的数字记录。这相较之前手动记录数据,效率得到了质的提升,这就是科技带来的革新!(郧县人遗址进行三维实景建模的基础数据采集工作)摄影测量(包括所有测绘人)的外业工作尽管非常苦,但靠自己的双手建成一个个逼真的数字三维模型,看到它们在文物保护、影视游戏、数字工程、智慧城市等领域发挥着至关重要的作用,内心也会觉得很富足,因为我们都在做有意义的事!*以上图片源自网络,致敬所有坚守在自己岗位的测绘人们!
2022-04-24
教你如何快速掌握航测数据POS加工处理
一、 背景介绍:众所周知,用于建立三维模型的航测数据必须符合一定的要求,最重要的一点是要保证用于建模的相片数据与pos数据呈一一对应的关系。因此,航测原始数据一般都需要内业人员进行处理。接下来为大家介绍航测数据内业处理的一般流程, 思维导图如下:二、 处理流程:1.检查照片数量是否有缺失注意:在编辑POS信息时,要先备份差分POS信息,或者将后差分POS导入到excel表内再进行处理。【五镜头数据】:检查5个镜头下的照片数量是否一致,且与POS数据的数量是否一致;【单镜头数据】:检查照片数量与POS数据的数量是否一致。【如遇到数量不一致的情况时,常见的处理方式如下:】一般来说,外业飞手会记录缺失的照片编号,然后内业数据处理人员检查pos数量,并删除对应位置的pos信息,最后保证照片数量与pos数量一一对应即可。2.删除异常信息及不需要的信息后差分POS文件内一般只需要保留北坐标、东坐标(或者纬度、经度)及高程值这三列,其他数据可以删除。如下图所示:整理前:整理后:3.照片重命名由于无人机内的相机在拍摄时,不同架次的不同镜头生成的相片的默认命名都是相同的编号方式,因此在原始相片中,仅能通过不同文件夹的命名来区分其所属的架次及镜头类型。但是在建模时,大雁云容易因相同命名而无法正确匹配对应的pos数据,可能会使相片与pos建立错误的对应关系,因此我们需要保证相片命名的唯一性,并且通过相片名字与pos点的ID来建立一一对应的关系。(1)区分日期如果飞行区域较大,可能导致工期较长,每天可能都会有较多的架次,所以需要进行区别。(2)区分架次航测区域过大时,需要分区进行。一个区域飞完成,相当于一个架次完成。无人机完成了一个飞行流程,就生成了一份原始POS数据。所以若数据分几个架次进行航测,则需要制定用于区分不同架次的命名规则,例如“1”对应“第一架次”,“2”对应“第二架次”等等,以此类推。只有一个架次可不作区分。(3)区分镜头若是五镜头的数据,则需制定用于区分不同镜头数据的命名规则,例如“1”对应“前”,“2”对应“后”等等,以此类推。单镜头可不作区分。(4)区分照片顺序照片的原始排列顺序与pos数据的原始排列顺序一般来说都是一一对应的,所以不可随意命名,需在其原始顺序下重新编号。(5)根据上面制定的规则,使用小工具(如拖把更名器等)进行照片重命名注意:照片重命名是对原文件直接操作,所以建议更名前先备份。添加文件后,点击上方菜单栏的“序号”,在“模板”处制定固定的命名部分;编写完后需要加一个“”,做为通配符。然后,在下方的设置处,设置变化部分;当预览效果符合需求,点击“应用”即可。在未退出软件前,可以点击“撤销”来回滚成未修改状态。4.修改POS数据内点号下面介绍常用的数据整理方式。若为五镜头,则需制作5份POS数据,然后分别将每一份POS数据导入到excel内。根据照片的名称修改POS名字,使其一一对应,最后删除标题行。5.制作多镜头对应的POS数据5个镜头时,需要复制5份数据,并且使用“替换”来修改pos名字。6.整合POS数据由于大雁云对POS数据内的分隔符有一定的要求,分隔符处理不当可能会导致读取POS文件失败,所有POS数据内的列与列之间最好分隔符只要一个空格(英文字符下的空格)。而经过excel表格处理的数据,粘贴出来后会发现列与列之间存在多个空格,针对这种情况我们一般可以通过txt处理:1)首先,我们可以新建一个文本文件,将所有处理好的POS数据粘贴到一个txt文件上。2)然后,我们使用“替换”功能来将多个空格换成一个空格,替换完成后保存即得到了最终处理好的POS数据。三、总结上述就是航测数据POS处理的一般流程, 核心思想就是保证相片数据与pos数据呈一一对应的关系!注意事项:照片数量必须与POS数据的数量一致POS文档中,影像名称必须带有格式
2022-04-24
大雁云如何赋能实景三维中国建设
(图片所示是实景三维建设技术路线图,源自《实景三维中国建设技术大纲(2021版)》)过去测绘人多数采用传统的建模方式——人工建模,即利用在现场实际测量出的平面信息,建立没有纹理的三维模型。模型中的纹理需要人工拍照后贴到三维模型上。这种方法工作量大,费时费力,生产成本高,效率低下。(图片源自网络)后来通过遥感技术、卫星和航空摄影测量技术进行了改良,但我们仍能窥见这种建模方式的不足之处——遮挡问题严重。顺应实景三维的潮流,外业的无人机航飞非常满意的闯入了测绘人的心扉。图像高分辨率、倾斜摄影能够获取完整的地物纹理信息,这样的优点让人不禁竖起大拇指。(图片源自网络)无人机采集完照片后,就要进行内业的。如果还是沿用传统实景建模那套,高性能计算机、显示屏等设备的购入少不了,还要付费使用空三软件,一堆人围着作业台转。投入了这么多,最后还是不能保证能否生成高精度的实景三维模型。然而在建模精度这块,大雁云表现得非常优秀。大雁云过往的用户使用案例中,有几例是农村房地一体化项目。“房地一体”即同步开展农村地籍测量和房产测量,用以确权登记。房地一体确权登记可以使宅基地的使用权和所有权得到法律保证,给予农户更多财产权利,为他们增加财产性收入提供了产权保障。其意义在于明晰产权、化解权属纠纷、使房权信息更加完整准确。(图片源自网络)因为涉及日后的财产性收入,如拆迁赔款,所以房地一体项目对模型精度的要求很高,许多地区要求分辨率不低于0.016m,成果满足1:500比例尺的DLG地籍成图精度要求。而在这个项目中,实景三维重建的难点还有:农村存在大面积植被、水面也较多,树叶、水面随风晃动,导致无法匹配特征点或者匹配的特征点误差较大。不负众望的大雁云,这时候不仅满足了房地一体项目的高精度要求,还最大程度避免了晃动植被和水域导致实景三维模型出现的破洞。(图片源自网络,地面内含的蓝色部分即为破洞)下面就是广西某县农村房地一体化项目的云重建详情:- 原始影像照片数量:476520张- 总像素:11345.720GP - 相机:ILCE-6000 - 分辨率: 6000*4000- 面积:28.32平方公里 - 模型成果分辨率:优于3cm- 模型生产导模时间:160小时(7天)以下为最后模型成果的部分截图:(以上图片来源于客户,仅用于产品宣传用)不仅农村房地一体化项目对建模精度的要求高,城市水道规划也对实景三维重建有着高要求。怎么说呢?城市水道建设归属于水利基础设施,它发挥的作用很大,需要为城市提供饮用水、收集和处理废水,也要管理暴雨径流和防洪。而提供最佳和高效的水利基础设施,很重要的施工前提是,全方位的了解城市的自然环境、地形和资源以及建筑环境,而这样的了解需要准确的测绘数据和对应的数字模型作为支撑。在1例城市河道规划项目中,大雁云提供了高精度的水道实景模型,最大化还原了实景现场。以下为山西省太原市河道三维地图管理平台的云重建详情:- 原始影像照片数量:75495张- 总像素:3184.183GP- 相机:SONYDSC-RX1RM2 - 分辨率: 7952 *5304- 面积:9.56平方公里- 空三处理时间:3天- 模型生产导模时间:23小时(以上图片来源于客户,仅用于产品宣传用)大雁云的具体运用场景除了上面讲到的农村房地一体化项目和城市水利基础设施项目,还能助力智慧城市的更多场景,在应急测绘、矿业领域、工程建设管控、文物数字化等领域也展现出卓越的云重建实力!说得再多,不如认真体验一番,点击大雁云官网注册登录,一起感受光速云重建的魅力~-------非正式end-------大雁云微信公众号和视频号开通了,记得狠狠地关注它~毕竟大雁云给咱们带来的黑科技,不容错过!---相关阅读推荐:
2022-03-10
三维实景建模在水利工程测量中的应用
三维可视化技术诞生于20世纪80年代,作为一种集图像显示、计算机图像处理、素描等多种处理方式为一体的技术,三维可视化技术被广泛应用于地质测绘等专业,本文就三维实景建模在水利工程测量中的应用展开探讨。 1、三维动态可视化技术的发展现状现阶段随着经济发展和市场需求的稳步提升,三维可视化技术的发展速度逐年上升。市场需求不仅促进了三维动态可视化技术的广泛应用,还推动了可视化工具等三维可视化相关仪器的研发,例如OpenGL和DirectX。其不仅作为现阶段最大的3D图像(3Dimensions)的应用程序接口,而且实现了3D图像的底层设计。随着经济的发展推动,现阶段国内外的三维可视化应用程序层出不穷,例如AVS(信源编码标准)、VRMap等。这些软件促进了三维动态可视化技术的应用率提升。将三维动态度可视化技术与水利工程建筑相结合来看,三维动态可视化技术是服务于水利工程建设的,其实际数据对水利工程进行的实际检测所产生的数据可以真实宏观地反映水利建设的真实情况。三维动态可视化技术的本质就是通过图像和图形的方式对方针计算过程的追踪与追踪结果的处理分析。把三维可视化技术广泛应用于水利工程建筑不仅能够降低工作人员的工作量,而且数字化的检测分析平台和科学的检测数据增加了检测工作的安全性。通过数据进行仿真建模分析,可以对施工环境进行仔细分析,避免因为施工场地的测量漏洞导致施工后期频频出现问题。 2、三维实景建模在水利工程测量中的应用 2.1 数据管理模块数据管理模块起到调用空间数据库以及属性数据库的作用,通过该模块实现对数据的多重管理以及各类属性数据的整合。它包含多种数据类型和数据组织方式,每种数据间都存在着不同的拓扑关系,并且数据库包含了空间数据的时间序列,记录了对象随时间的状态变化。整体的数据管理模块是系统实现的基石。 2.2 水闸水下冲坑监测水下部位的止水失效、闸基土流失、结构断裂、冲坑和塌陷现象是造成水闸地基渗流异常和闸水流流态异常的主要原因。为了避免此类现象频繁发生而造成人民群众生命财产的较大威胁,不仅在前期的施工和中期的质检验收中严格把关,在水利工程投入使用后也要进行定期质检。我国境内大量水利工程建筑需求和现存的大量水利工程不仅增加了水利工程的建筑施工工作量,而且加深了投入使用的定期检测的检测工作量。现阶段通过科技手段对水利工程建筑进行监控,通过监控数据进行科学检修。这种方法的使用不仅节省了定期检测的人力成本和物力成本,而且相较于传统的检测方式,科技手段测量的数据更加全面准确。例如,一个运行多年的水库,因为下流水流的冲坑对水闸的安全运行有较大影响。在进行维修之前的数据监测中需要几十条的测量数据,人力测量不仅费时、费力,而且测量产生的误差较大。但是使用三维动态可视化技术进行测量不仅可以得到准确的数据,而且可以绘制出精确形象的三维可视化图帮助维修。 2.3 检查数据完整性对无人机航拍生产的数据分别从质量上和数量上进行初步检查,对航拍不能覆盖到的闸区细部进行手动补充拍摄,对逆光曝光不足的照片调整曝光到合适值。为了提高建模速度,在保证建模精度的前提下,可以适当降低照片分辨率。 2.4 地下连续墙质量监测在水利工程中,对于地下连续墙的质量检测主要以高频弹性脉冲波的波形记录作为依据。在湖区探测检查区域内不同的混凝土密实度参数后,将这些信息参数进行信息处理加工,然后通过三维可视化一起进行质量检测。这样不仅能够较为直观地进行地下连续墙的展示,而且可以通过形象直观的可视图进行地下墙的质量分析。此项方法常用于堤防加固工程,主要方法是采用切槽混凝土对地下墙进行加固防渗处理,在处理后采用三维高密度电法对加固范围的地下墙进行质量检测,检测结果一般采用voxler软件进行三维可视化效果图的绘制,通过分析三维可视化效果图,得到质量良好的结果后进行存档,以便于下次堤坝维修。如果分析结果出现质量问题,则采用科学方法进行加固,以保证加固后的堤坝可以投入使用。 2.5 可视化系统创建可视化系统创建可采用全过程动态仿真钟模型,设置两个“仿真钟”、“全程仿真钟”和“本地仿真钟”。全程仿真钟记录控制层模型的仿真运行轨迹,本地仿真钟记录实施层模型的仿真运行过程,两种仿真钟都采用时间步长推进法。通过仿真钟模型的建立,实现整体施工场景的漫游与可视化,呈现水工区域复杂场景下三维数字地形模型与遥感影像的融合,同时展现数字地形与三维水工建筑物模型的时空逻辑关系。针对水工区域三维可视化的不同表现要求,调整可视化界面的显示数据,通过VS与SQL数据库的联动,实现数据的实时更新。根据不同用户的需求改变可视化操作界面的显示窗口,提高用户体验感,达到人机交互的目的。 2.6 内部隐患监测水利工程并不是某一项工程的具体表达,水闸工程、水库工程、堤防工程等工程都是水利工程,这些工程长期处于水流与堤岸间干湿交替的恶劣环境,不仅前期的施工建设难度大于陆地建设施工建设难度,而且因为水流的冲刷后期容易出现各种各样的问题,为了保证树立工程建筑的实际作用,在投入使用后要对其进行定期检修工作。相较于传统检修工作耗费的巨大人力、物力,三维动态可视化技术这种以数据建模为技术的可视化技术不仅在检测结果的准确性方面有较大提高,而且有助于基础数据信息向标准涂层化信息的转变,这就是图层可视化的基本原理。与传统的基础图像可视化相比,图层可视化对于水利建筑内部的基础情况可以清晰展现,从而在检修工程中通过全面的水利工程基础信息进行针对性地加固或者维修,不仅可以合理解决内部隐患,而且增加了水利工程的使用寿命。 结语三维动态可视化技术在水利工程专业起着至关重要的作用,通过逼真的场景呈现和精确的数据拟合以及友好的人机交互技术,使得用户体验感大幅度提升,技术人员和管理人员的工作效率大幅度提高,为国家发展水利工程事业提供了导向作用,为保障沿岸人民生命财产安全提供了帮助。在日后工作中,三维动态可视化系统仿真技术将是一个重要的研究方向,水利技术与其技术的结合也将会使国家水利走向另一个高峰。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-1208---相关阅读推荐:
2021-12-08
无人机倾斜航空摄影在三维实景建模中的应用
在无人机传统倾斜摄影建模系统运行过程中,主要是在工作面中心进行相机的垂直竖立。随后沿四个方向分别布设一光轴与水平面成450的相机,上述布设方式虽然可以获得多张影像,但是不同角度影像覆盖度、重叠度较高,额外工作量较多,再加上无人机飞行中倾斜角度控制问题,导致实际运行效益不佳,因此探究无人机倾斜摄影实景建模新方式具有非常重要的意义。 1、无人机倾斜摄影的优势 1.1 精确性能够借助无人机的视野优势以及特殊的摄影技术对城市中实际的地形地貌、建筑物以及道路交通情况进行准确测量,准确到将建筑物的位置、尺寸、高度以及外观等数据全部获取并显示出来,最大限度的反映出城市中物体的真实参数。无人机倾斜摄影和传统的摄影技术有显著不同,在城市三维模型的建立过程中应用无人机倾斜摄影技术能够快速高效的完成建模任务。 1.2 低成本性原始的城市三维模型建立过程首先需要对地面的各种物体进行参数测量,测量所得到的数据还需要很多技术人员花费大量的时间将其转变为建模所需的数据,期间要进行大量的数据校准工作。如果一些数据信息采集有误,则需要重新进行地面物体参数测量工作,在此期间由于技术落后而产生了大量的重复性工作,花费巨额的经济成本。而无人机倾斜摄影技术则在传统测量技术上实现了突破,在采用无人机倾斜摄影进行城市三维模型建立时,地面物体数据测量工作和城市认为模型建立工作几乎可以同时完成,节省了大量的人力、物力。除此之外,无人机倾斜摄影在完成地面物体空间测量工作的同时,还能得到很多其他类型的相关数据,这也为城市建模工作的横向发展和纵向延伸奠定了基础。 1.3高效率性显而易见的是,利用无人机倾斜摄影测量技术能够极大程度的提高城市三维建模的效率,简化了工作流程,可以说在城市三维建模领域中是一种技术革新,这使得原来并不准确的城市三维模型建立过程变得精确,使得复杂的建模工作得以简化,为建模的后续工作提供了强有力的技术支撑。 2、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,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。在多视影像技术的帮助下,可以及时将地面建筑物的各类数据扫描表达出来,形成相对较为全面数字表面模型。但是在实际测量建设工作开展过程中,受到角度和尺度的差异,很可能出现建筑物遮挡以及阴影等现象。 3、无人机倾斜航空摄影在中的应用 3.1 起始数据的处理无人机倾斜摄影技术在应用中得到了各个行业的青睐,同时在技术中有着一定的重要保障。其中起始数据的处理在建立中始终处于三维建模以上,才能保证数据的精准性,同时也包括了POS数据的应用。在进行信息数据中的处理以及保存中,其旁向重叠度要保持在50%以上,航向重叠度要保持在80%以上。在进行数据存储管理中,要结合相机的视角进行拍摄,同时将拍摄的信息进行分类存储,以便于在后期检测发展中提升数据检测的精准性。另外,在进行起始数据保存以及处理中,当数据数量累计较大,会出现失真以及误差等问题,可以加入POS数据对拍摄影像进行控制。通过Smart3D专业软件也可以对数据进行分析处理,在利用该软件过程中,通过多角度对影像数据分析,并生成相应的高密度点云,在此基础上进行全自动纹理处理,准确并快速的生成城市中的三维场景。 3.2 空中三角测量无人机倾斜摄影中的测试摄影数据要保证测量的精准性,才能保证三维场景应用的精准性,然而对于传统的影像数据处理来说,应该应用同名像点自动量测算法,但是对于无人机倾斜摄影应用在测量中,在影像获取中,其数据不应单单只满足正视角度,其拍摄中的视角还应包括倾斜角度中的影像拍摄,所以在拍摄中传统的算法以及应用已无法满足拍摄中的实际需求。POS系统中的观测值可以作为多角度影像数据中的元素位置,并通过多个坐标中的信息,根据连接点进行相应的测量,经过区域网生成相应的报告,同时为图像自身的空间布局奠定坚实的基础保障。 3.3 密集点云的生成无人机倾斜摄影技术中的密集点就是通过多视影像的处理得到的模型DSM,有利于后续影响的生成。当获取到DSM数据后,要通过相应的滤波处理,同时还要进行数据匹配,直到最后得到DSM。当无人机摄影技术出现影像数据丢失的情况时也会影响三维建模,出现这种情况时,人工编辑人员要进行相应的控制,降低问题发生的概率。 3.4 构建TIN模型无人机倾斜摄影在模型构建中,要结合周围的实际情况构建相关模型。构建TIN模型时要对高密度中的点云数据进行相应的处理,为模型精准度的构建进行相应的数据处理,提升数据建立的精准度,保证后续工作发展构建的精准度,构建模型的顺序如下所示:第一,采集不同角度的影像信息,参考逐像素进行数据匹配;第二,通过多角度匹配冗余信息,在进行匹配过程中,一定要尽量避免并减少匹配带来的影响,提升算法中的同名坐标匹配率,更加方便与并行算法中的三维点数据;第三,TIN模型构建过程中,要从不同角度上进行模型的构建,通过三角网的优化对比下,将其内部的尺寸和原始影像进行相应的调整,同时对原始的分辨率进行调整,通过曲面变化进行不断优化和调整,最终获取TIN模型中的矢量架构。 3.5 自动纹理关联在科学技术的不断发展下,无人机技术在应用中实现了多种技术的相互融合,在发展中受到各个行业领域的广泛应用。无人机技术包含了自动纹理映射技术,无人机倾斜摄影技术在应用中主要基于瓦片技术,在进行应用过程中将整个建模区域分为多个大小的瓦片,每个瓦片中的大小瓦片建立起一个相应的任务,并计算出各个节点,在进行相应的配准,为带有纹理的模型建设多种细节,方便各个文件组织进行不断的优化,提升分层次的浏览效率,以便于更好的生成三维场景。 结束语综上所述,无人机倾斜摄影技术在城市三维建模中起到的重要作用不言而喻,与传统的城市地面物体测量和建模技术相比,该技术具有便捷性、高效性以及低成本性等优势。除城市三维建模以外,此项技术还有更为广泛的应用需求,应该予以大力推广。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-1206---相关阅读推荐:
2021-12-07
三维实景重建在地质灾害预警中的运用
灾害预警区域概况很多沿海城市及地区,由于地理位置及地质构造的影响,碧海环抱,地貌多山地丘陵,少平原低地,因此这样的地区是地质灾害较为多发的地区,可能发生的地质灾害以崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷为主,地质灾害常发生于震后及强降雨后,具有极高隐蔽性和危害性,在高陡斜坡的坡顶,通常会发育大量的风化卸荷裂隙,岩体被各类成因的结构面切割,处于欠稳定状态,突发地质灾害对公路、建构筑物及人身安全等具有极大的威胁。而且由于沿海城市环山而居的地理特点,很多建筑场地选择在岩土体边坡上,这些边坡天然条件下就存在着失稳问题,再加之人为因素的影响,灾害巳经或正在孕育。 无人机倾斜摄影及三维实景建模技术优势介绍近年来随着技术的进步,地质灾害防治工作中也引入无人机技术,利用无人机的高机动、易操作、可视化的特点,将其用于地质灾害应急调查中拍摄灾害体的变形特征等,并形成影像资料,但常规的无人机技术受限于其低续航性,以及人为操作的局限性,并不能记录到完整的、准确的变形体特征,因此,通过引入无人机倾斜摄影技术,只需设置航线飞行一次,利用软件生成三维模型,可以为应急现场指挥者、决策者展示一个更加直观、真实、立体、逼真的可量测的三维空间模型,为灾害体的稳定性及处理方案提供更有力的研判依据。另外,地灾的勘察和稳定性评估工作非常必要,但是地灾勘察一直属于工程难题。传统的勘察方法属于接触式、单点式调查,工程人员攀爬至危岩体位置处,采用工具测量危岩体结构面参数,工作效率低,工作量大,且由于攀爬困难,作业人员危险性又很高。但是通过构建三维空间模型,从而提取危岩体特征参数,为危岩体稳定性分析提供数据支撑。测量技术是以无人机为飞行平台搭载传感器设 备,来获取地面信息的遥感方式。其具有机动性强、获取数据快和数据精度高的特点,结合三维空间数据处理、建模和应用分析技术方法,既能够完成滑坡、泥石流、危岩落石等质灾害调查工作,又能结合最新的摄影测量技术完成岩性组合、结构面产状及卸荷带走向、宽度的识别,是在传统作业方式之上的重大突破。因此通过无人机倾斜摄影测量技术构建三维模型在地质灾害治理的应用上具有明显优势: (1)可以克服复杂地形、恶劣作业环境对传统的外业作业方式的限制,绝大部分区域都可以进行航拍; (2)可以极大提高地质灾害治理工作的效率和精度,可以对任意危岩进行空间尺寸及结构面产状测量。(3)技术输出成果的表现方式也较为多样,可以满足应用与科研等多层次不同目的的工作需要(4)工作人员不需要攀爬作业,风险小,工作方式实现从外业到内业的工作转化。 无人机倾斜摄影及三维实景建模技术工作流程及实例分析 数据采集及三维实景建模技术流程可分为无人机倾斜摄影数据获取和实景三维建模两个部分。无人机倾斜摄影是集航空技术、材料科学、导航定位技术、测绘技术、微电子技术、自动化控制技术、计算机图像处理技术等于一体的新型摄影测量技术。同时从一个垂直、多个倾斜视角不仅可以获取地表地物顶部信息,还能获取立面详细的轮廓和纹理信息。采用处理软件软件进行模型空三加密及三维建模,整个建模过程人工干预量少。具体步骤包括: 、几何处理、三角网构建、自动赋纹理等。利用无人机倾斜摄影测量采集得到的数据,建立了全景三维模型,并同时能够获得大量高分辨率的影像图片及正射影像图等成果。 基于三维实景模型的应用(1)基本应用运用三维实景模型进行内业处理后可以制作摄区地形测绘成果,也可收集变形监测基础资料。可以根据正射影像图确定边坡高差,确定边坡影响范围,了解坡体表面覆盖情况及荷载情况,对进行变形监测的位置布设变形监测点。(2)危岩分析采用专业软件即可获取三维模型在CGCS2000坐标系,空间点坐标参数。可通过测量空间点坐标参数,采用空间三点坐标法计算得到结构面产状要素(倾向、倾角)。同时通过专业软件,在室内即可完成结构面填充情况、结构面张开度、结构面发育密度等清晰识别。通过上述手段,可以实现基于高清三维模型的陡坡危岩几何尺寸、具体坐标高程、高差、结构面特征等要素的定量化勘测,得到关于该陡坡危岩区段内任意一个危岩体的准确几何特征、空间特征和地质特征。因此可以对陡坡危岩的稳定状况、与母岩剥离后破坏能量的大小进行准确计算,量化后的数据可以为监测、治理等提供参数。 总结根据上述技术介绍及实例展示,倾斜摄影测量及三维实景建模技术生成一个直观、真实、立体、逼真的三维模型,可以在室内通过细致研究模型特征、测算规模等,进而全面掌握灾害体的变性特征,为决策者提供一个可靠的研判依据。 灾害预警具体实施方案对于灾害预警的实施方案的主要内容:运用倾斜摄影测量与三维实景建模完善原现场查看,人员攀爬勘察测绘的技术方法,实现地质灾害工作从二维平面到三维立体的转换。在新技术应用方面的人员组织机构及仪器设备安排要符合作业要求,无人驾驶航空器外业操作人员要具备操作资格,有专业合格证,内业处理人员可以熟练运用ContextCapture Center、Smart 3D、EPS等建模及三维数据处理等软件。新用户注册大雁云-实景三维重建平台,即可获取价值200元新手券~针对灾害预警区域具体实施方案概述如下:(1)在地质灾害发生后第一时间赶往灾害发生现场,并由项目负责人组织进行现场踏勘,资料收集进行现场情况预判;(2)联合地灾、勘察及测绘专业专家对已有资料进行分析,并迅速制定工作实施方案,建立人员组织机构;(3)按照方案设计的航摄区域、航线、航摄比例尺等参数,由专业人员采用无人机进行现场倾斜摄影测量,采集现场数字图像;(4)外业及内业作业人员根据现场的采集资料进行三维实景建模,根据需要进行不同形式的成果整理与输出;(5)将最终的输出成果提供给单位领导与各专业专家进行地质灾害现场评估、勘地质灾害察与治理。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-1203---相关阅读推荐:
2021-12-03
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
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