基于序列影像的城市三维建模
智慧城市建模标准
智慧城市建模标准[文档副标题][日期][公司名称][公司地址]总则 (2)1 外业拍照要求 (3)1.1 建筑物 (3)1.2 地块划分 (4)2 模型制作质量要求 (5)2.1 模型面 (5)2.2 纹理格式 (5)2.3 纹理大小 (6)2.4 建筑纹理精度 (6)2.5 纹理贴图 (7)2.6 公共材质 (8)3 景观制作要求 (8)3.1 建模范围与原则 (8)3.2 地形建模要求 (8)3.3 道路及附属设施建模要求 (9)3.4 植被 (10)3.5 水域 (10)4 优化要求 (11)5 命名方式 (11)6 烘培 (12)6.1 基本要求 (12)6.2 烘焙灯光 (12)7 导出 (13)8 成果提交格式: (16)三维场景搭建数据格式手工建模标准本标准规定了三维智慧城市建筑物模型、景观模型产品的质量特性及其应达到的要求,包括三维智慧城市建模建筑物、场景制作要求、纹理烘培要求、数据格式等。
总则(1)为了统一三维智慧城市建设的技术要求,及时、准确的为三维智慧城市建设提供正确的基础数据,适应三维智慧城市建设发展的需求,制定本规范。
(2)本规范适用三维智慧城市建设。
(3)统一采用3DMAX9.0建模,在MAX软件中单位设置为Meter,禁止擅自偏移CAD平面坐标。
(4)建筑物及景观按现状建模。
1外业拍照要求(1)选择晴朗天气拍摄。
(2)影像清晰,如果因拍摄时的抖动等因素造成影像模糊,重新拍摄。
(3)尽量在水平方向对侧面拍摄,获取正视影像。
(4)为保证后续纹理处理时对地物整体结构的把握,对每一建筑物在不同方向上拍摄一定数量的全貌相片及细节照片。
同时需要拍摄附近地面,在重要地区需要制作路面和地面绿化(包括树木和路灯,花坛)。
(5)建筑物自行编号,每个编号的照片存放在以该编号命名的文件夹内。
(6)每栋建筑远近照片不低于10张,建筑文件夹中必须包含CAD路线图。
路线图标明路线序号和照片起始至结尾号。
三维城市建模
三维城市建模技术城市是现代文明的中心,迅速加快城市化进程已经使城市的可持续发展显得至关重要,城市空间的管理已经不满足现在分散、单一的模式,需要对城市空间范围内的地上和地下信息进行综合管理,通过建设城市区域三维地理信息系统,对城市的空间信息进行综合管理和服务,才能够满足当前城市快速发展所面临的应用需要。
城市区域三维GIS是一个涵盖地表、地上、地下等多维空间信息的三维地理信息系统,在城市区域三维GIS的支持下,我们可以在一个统一的时空框架下对城市地表以上、地球表面及地下进行整体的真3D可视化表达、管理、更新、查询、分析与操纵。
由此可见,城市区域三维GIS的实质是真三维GIS技术在城市工作中的应用,是综合使用三维GIS技术、遥感技术、空间数据库技术、三维可视化技术及计算机网络技术,实现对城市地物、地表、地质及其相关数据的有效存储、管理可视化再现与网络化服务。
三维城市模型,建立真实与虚拟世界间的桥梁,在历史演变中,传统制图技术运用于地图测绘以展现土地利用的状态,二维平面资料难充分发挥地图的功能,但对于三度空间世界的描述仍然不足,随着科技的发展,测绘技术演变至三维,通过新的测量技术可获取真实世界中各物体精确的几何资讯,包含位置、形状与大小等,进而建立三维虚拟城市模型,再者,数字化的三维虚拟世界,充满无限的可能,例如不受物理的限制随意于空间中各个位置与角度观察周边的环境,这些视觉上的经验难以在现实生活中得到,因此,虚拟的三维数字城市是忠实呈现真实世界重要的途径之一。
在专业应用上,由于三维数字城市为真实世界的缩影,故可用于决策支援,比如区域规划、都市更新、灾害防治等等。
数字形式表示地理空间成为热点,数字省市、数字城镇已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的发展战略,成为争先抢占科技、产业和经济的制高点之一。
在构建数字城市的过程中,城市三维景观建模是一个重要的组成部分,是摄影测量与遥感、地理信息系统及计算机科学等学科的研究内容之一。
测绘技术中的摄影测量与三维重建方法解析
测绘技术中的摄影测量与三维重建方法解析引言:测绘技术的发展与应用已成为现代社会的重要组成部分。
在现代测绘工作中,摄影测量与三维重建是必不可少的技术手段。
本文将对摄影测量与三维重建方法进行解析,探讨其原理、应用和发展前景。
一、摄影测量的原理与应用摄影测量是一种通过摄影器材记录地面现象,并利用像片的几何信息来测量地物空间位置的方法。
它通过测量影像中的光学量、几何量以及物理量,实现了对地物形状、尺寸、位置等信息的获取。
摄影测量广泛应用于陆地测绘、水文测绘、工程测量等领域。
二、摄影测量的方法与技术1. 相对定向方法相对定向是摄影测量的第一步,其主要目的是确定像片的外方位元素,包括像片的旋转角和平移量。
相对定向方法的主要手段有解析法、解算法和优化法。
这些方法根据测量数据的不同类型,选择不同的数学模型和算法来实现相对定向。
2. 绝对定向方法绝对定向是在相对定向进行了基本定位之后,通过与地面控制点进行对比,确定摄影摄像机坐标系与地面坐标系之间的转换关系。
绝对定向的方法包括空间前方交会法、后方交会法和自标定法等。
这些方法通过光束法平差或非线性优化等手段来实现绝对定向。
三、三维重建的原理与应用三维重建是指将二维影像或点云数据转化为三维模型或场景的过程。
三维重建在地理信息系统、虚拟现实、计算机图形学等领域得到广泛应用。
它可以实现对地物的形态、空间关系等信息进行量化和可视化。
四、三维重建的方法与技术1. 基于影像的三维重建基于影像的三维重建是利用一组或多组影像进行三维建模的方法。
它的主要步骤包括特征提取、匹配、三维坐标计算和模型生成等。
基于影像的三维重建可以通过空间前方交会或立体视觉等方式实现。
2. 基于点云的三维重建基于点云的三维重建是利用激光雷达等测量设备获取点云数据,并对点云数据进行处理和重建的方法。
这种方法可以直接获取地物的三维坐标信息,对于纹理较弱或不可见的地物重建效果更好。
五、摄影测量与三维重建的发展前景随着数字摄影技术和计算机图形学的快速发展,摄影测量与三维重建技术正在呈现出更广阔的应用前景。
无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究
无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究无人机倾斜摄影测量影像处理与三维建模的研究摘要:随着无人机技术的迅猛发展,无人机倾斜摄影测量越来越受到关注。
本文通过无人机倾斜摄影测量技术,获取影像数据,并对其进行影像处理和三维建模,以实现高精度的测量与建模。
文章详细介绍了无人机倾斜摄影测量的原理与方法,并结合实例,对其影像处理和三维建模技术进行了深入探讨与分析。
在研究中发现,无人机倾斜摄影测量具有快速、灵活、高效、高精度等特点,可以广泛应用于地质勘探、城市规划、环境监测等领域。
一、引言无人机作为一种便携式、灵活性高的航拍设备,被广泛应用于遥感测绘、勘探和环境监测等领域。
随着无人机技术的不断发展,倾斜摄影测量成为了无人机应用中的一个重要方向。
无人机倾斜摄影测量能够快速高效地获取地面影像信息,并利用影像处理和三维建模技术,实现高精度的测量与建模。
因此,探究无人机倾斜摄影测量的影像处理与三维建模技术,对于提升测绘技术水平具有重要意义。
二、无人机倾斜摄影测量的原理与方法1. 无人机倾斜摄影测量原理无人机倾斜摄影测量通过在无人机上安装倾斜摄影测量设备,利用其倾斜摄影设备的旋转和倾斜功能,完成地面影像的快速获取。
其原理是通过倾斜摄影系统在航线上采集连续影像序列,并记录航行时的姿态参数,再利用影像处理算法,将影像序列纠正为垂直照片,从而实现了极高精度的地面影像数据获取。
2. 无人机倾斜摄影测量的方法无人机倾斜摄影测量的方法包括航飞计划设计、地面控制点布设、摄影任务执行和后期影像处理等几个步骤。
首先,根据测绘要求和航线设计,确定无人机的航飞计划。
然后,在航线上布设一定数量的地面控制点,以保证后续影像处理的精度。
接着,执行无人机倾斜摄影任务,利用倾斜摄影设备完成影像数据的获取。
最后,通过影像处理软件对采集的影像数据进行处理,包括影像纠正、影像融合等操作,以获取高精度的地面影像数据。
三、无人机倾斜摄影测量的影像处理技术1. 影像校正无人机倾斜摄影测量采集的影像数据受到姿态参数的影响,未经处理的影像具有一定的畸变。
基于数字摄影测量技术的三维建模
基于数字摄影测量技术的三维建模许丽雯广州城市职业学院广东广州510000【摘要】为了对制造业信息化的发展起到有效的推动作用,必须要对机械三维建模进行不断的研究和创新。
随着软件工程技术的不断进步,在CAE/CAM/CAD等各种较为成熟的商业软件的有效带动下,三维建模技术使机械产品的设计理念得到了根本的改变,工程设计人员的设计方向开始从传统的二维空间逐渐的向三维空间进行转变。
因此必须要针对机械三维建模进行分析和探讨。
【关键词】数组摄影测量;三维建模;纹理映射1.2.引言在机械行业当中对三维建模技术的广泛应用,使产品的设计出现了极大的变革。
现在世界上很多发达国家都在对三维模型的构建与应用进行不断深入的研究。
当今社会的数字化程度变得越来越高,与此同时,在进行机械制造的时候包含的信息必须要表现出三维世界,而不可以只是停留在二维的基础上,这不仅仅是技术的不断进步,更是时代的必然要求。
1.2.三维3D建模概述三维建模技术在现代工程设计过程当中是一种基于特征的参数化设计方式,其不急呢具有特征建模的优势,同时还具有参数建模的特征。
三维3D建模可以动态的修改和显示三维几何模型,而且工程设计人员的意图也可以从对尺寸的重新标注当中被反映出来,这样就能够促进三维3D建模效率的极大提升,现在针对三维数字模型进行建模主要包括以下几个方面的技术:首先是对三维制作软件予以直接的使用,其中包括对三维动画设计软件以及计算机辅助软件等工具的运动进行建模,采取这种技术能够将机械的材质特征以及结构逼真的表示出来,从而能够使包括构想、交互以及沉浸在内的虚拟现实技术基本上得到满足,尤其是其针对机械当中不规则的形状以及零件等具有非常好的效果。
然而如果机械的组成比较复杂,针对其中的每个模型都采用这种方式进行建模,不仅会浪费资金,还具有费时以及费力的特点[1]。
其次是对传统GIS的二维线划数据进行直接利用,采取这种技术可以将相应的纹理加在建筑物表面上,然而采用这种技术具有较大的局限性。
基于卫星影像的三维城市建模技术
基于卫星影像的三维城市建模技术随着科技的不断进步,卫星影像的应用越来越广泛,其中之一就是在城市规划和建设中的应用。
基于卫星影像的三维城市建模技术,通过将卫星获取的影像数据进行处理和分析,实现对城市地貌的高精度建模,为城市规划、土地利用和市政设施建设等方面提供重要支持。
本文将探讨基于卫星影像的三维城市建模技术的原理、方法和应用。
一、技术原理基于卫星影像的三维城市建模技术主要依赖于卫星获取的高分辨率影像数据和空间感知技术。
首先,卫星通过传感器获取到的高分辨率影像数据可以提供详细准确的地表信息,包括建筑物、道路、绿化等。
其次,空间感知技术通过利用卫星观测几何模型和地理参考信息,将平面卫星影像数据转化为具有高程信息的三维模型。
最后,通过对不同时间段的卫星影像进行多期影像匹配和变化检测,可以获得城市发展的历史演变和未来趋势。
二、建模方法基于卫星影像的三维城市建模技术有多种方法,常见的包括立体匹配法、影像解译法和激光雷达法。
1. 立体匹配法立体匹配法通过对不同角度或不同时间点的卫星影像进行配准和立体匹配,获得地物的高程信息。
该方法主要依赖于影像中的纹理、遮挡和物体边界等特征进行匹配。
通过计算影像间的像素位移或视差,可以还原地面的三维结构。
2. 影像解译法影像解译法基于对卫星影像的人工解译和分析,通过识别和提取影像中的建筑物、道路等地物特征,再根据特定的规则和算法进行三维建模。
该方法精度较高,但依赖于操作员的经验和专业知识。
3. 激光雷达法激光雷达法是一种主动遥感技术,通过激光束的发射和接收,测量地物的距离和高程信息。
与卫星影像相比,激光雷达具有更高的精度和密度,可以获取更详细的地物特征,但成本较高。
三、应用案例基于卫星影像的三维城市建模技术在城市规划和土地利用方面有着广泛的应用。
1. 城市规划基于三维城市模型,城市规划者可以更直观地了解城市的空间布局和发展潜力。
通过模拟不同规划方案的影响,可以评估规划的可行性和效益,提供科学依据。
基于倾斜影像的实景三维建模与修饰方法研究
基于倾斜影像的实景三维建模与修饰方法研究发布时间:2023-05-16T05:29:12.155Z 来源:《科技潮》2023年6期作者:康冰锋韩丹[导读] 随着城市信息化需求的不断扩展,城市由“数字化”逐步向“智慧化”升级转型,越来越多的城市开展了实景三维模型生产。
中科遥感科技集团有限公司天津市 300384摘要:本文主要研究基于倾斜影像进行三维建模和精细化修饰技术,结合实际工作经验,对西安某区的倾斜影像数据进行空三平差,分别使用瞰景Smart3D和大势重建大师软件进行自动三维建模,使用SVSMeshEditor结合倾斜影像对自动生成的三维Mesh模型进行修饰。
关键词:实景三维、自动建模、Mesh修饰随着城市信息化需求的不断扩展,城市由“数字化”逐步向“智慧化”升级转型,越来越多的城市开展了实景三维模型生产。
为全面推进实景三维中国建设,2022年2月,自然资源部印发《自然资源部办公厅关于全面推进实景三维中国建设的通知》,其中城市级实景三维建设要求获取优于5厘米分辨率的倾斜摄影影像、激光点云等数据,完成基础地理实体数据制作,覆盖省级行政区域,根据地方实际确定周期进行时序化采集与表达。
本文结合实际工作经验,对西安某区获取的倾斜影像数据进行空三平差后生产实景三维模型并修饰,研究更快更好的三维建模生产与修饰方法。
测区情况介绍测区位于西安某区,面积22.4平方公里。
倾斜影像分辨率为3cm,航线58条,航向重叠度70%,旁向重叠度70%,测区内像控点278个。
实景三维建模与修饰实景三维建模与修饰包括四个主要步骤:数据预处理、倾斜影像空三处理、实景三维Mesh生产、实景三维Mesh修饰。
数据预处理包括影像调色、分区,POS整理,像控整理,为后续的数据处理做准备。
倾斜影像空三处理是通过对获取的机载倾斜影像数据进行空三加密处理,使用外业测量的控制点进行精度控制,获取影像真实的外方位元素值。
三维建模生产是使用瞰景Smart3D软件和重建大师,利用倾斜影像和空三成果生产实景Mesh模型。
实景三维模型城市综合管理应用研究
实景三维模型城市综合管理应用研究?发布时间:2022-09-12T08:14:35.765Z 来源:《科学与技术》2022年第5月9期作者:云祺海[导读] 当今社会,数字城市建设已经成为当代测绘领域的研究重点云祺海内蒙古自治区测绘地理信息中心内蒙古呼和浩特市 010051摘要:当今社会,数字城市建设已经成为当代测绘领域的研究重点,而数字城市建设离不开实景三维信息技术的发展。
实景三维信息技术利用信息资源和通讯基础设施以及科学技术将空间地理信息、政务信息等,根据城市建模和三维景观可视化,重现城市三维景观,提高电子政务和公众服务效率,搭建现代民生服务平台。
基于数字城市典型应用示范系统—三维地理信息系统开发中实景三维技术的应用。
关键词:实景三维技术;数字城市;应用实景三维模型是通过激光、相机等手段获取地面各点位的空间信息和纹理信息,并利用专业软件构建而成的,是对高精度地理信息数据的集合展现,相比于其他地理信息产品,具有效果真实、精确度高的优势。
实景三维中国建设是对全国范围内实景三维模型建设和应用的统一规划和实施推进,相关建设成果可以为经济社会发展和自然资源综合管理提供地理信息三维数据底板。
我国城市综合管理随着物联网、智慧城市等先进的信息化技术普及而越来越注重管理的科学性,实景三维模型作为一种高精度、高还原度且数据采集制作迅速的三维空间数据,已经越来越多地应用到城市综合管理应用中。
我国多个城市已经开展基于实景三维模型的城市综合管理相关应用探索。
一、实景三维模型应用需求我国内数字城市、智慧城市建设等发展战略的带动下,国内部分省级地区和重点城市已经在实景三维建设方面开展了先行先试。
早在2018 年就制作了实景三维地表模型和覆盖部分市、县建成区的精细实景三维模型,是全国最早建成实景三维地理信息系统实现覆盖全域8.24 万km2 的全市0.4 m、主城建成区0.08 m、最高分辨率达到0.03 m 的不同数据源、不同尺度的实景三维模型构建,建成了5 600 多km2 的实体级实景三维模型,可以完整地呈现建筑内部信息,是目前实景三维模型中精细度最高的。
基于DSM和TDOM的城市三维模型构建(1)
1 引言 现阶段的大规模数字城市三维建模过程中,建筑物 模型基本上是基于矢量图形将其通过建筑物的层高进行赋 值拉伸得到,其高程信息不够精确;同时在使用数字高程 模型(DEM)和数字正射影像(DOM)进行地表建模时,由于 DOM上建筑物存在投影差,建筑物模型不能够与影像完 全重叠。如何解决这些问题,快速建立更加精确的数字城 市三维模型成为一个十分重要的课题。在“数字泰州”非
建筑物的侧面纹理一般不能从影像数据中获得,通常 需要实地拍摄获取。粘贴侧面纹理之后的建筑物模型如图5 所示。
4 结论 在“数字城市”建设中,利用DSM、TDOM快速建 立城市三维模型具有很大的优势和发展前景,但DSM、 TDOM的获取是摄影测量与遥感领域的前沿课题,其大规 模应用还处于起步阶段,随着科学研究与技术的发展,其 应用必将广泛。
输入数码影像、卫星影像或者传统光学扫描影像,能够自 动实现影像匹配、地物过滤、影像拼接、整体匀色和分幅 输出,在少量人工干预的条件下,经过一系列的自动化处 理,生成数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)、数 字正射影像(DOM)和真正射影像(True DOM)等。高精度的 DSM和TDOM,对于航摄影像的航向重叠度和旁向重叠度 要求分别至少达到68%和75%,原则上要求基高比(B/H)小 于0.3。另外,还要保证在航向和旁向分别至少有3度重叠,
【参考文献】 1 张祖勋,张剑
清.数字摄影测量学 [M].武汉:武汉大学出 版社,2002
2 曹敏,史照 良.新一代海量影像 自动处理系统“像素 工厂”初探[J].测绘 通报, 2006(10):55-58
3 穆利娜.城市 DSM、TDOM的获取 技术与应用研究[D]. 西北大学,2008
4 阎平,江万 寿.DSM数据中多 层次、多直角房 屋的三维重建[J]. 武汉大学学报•信 息科学版,2006; 31(6):492-499
基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模
基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模摘要:为解决以往在城市三维建模中的传统方法成本高、时间长且精度低的弊端,则结合先进信息技术形成了无人机倾斜摄影测量技术,适用于城市规划、建设以及管理等众多工作中。
本文将结合实际中的无人机倾斜摄影在城市三维建模中的应用进行分析,以期为相关行业的应用提供相应参考。
关键词:无人机;三维实景模型;倾斜摄影测量引言城市发展逐渐从以往的数字城市向智慧城市发展转型,在城市规划中二维矢量数据GIS应用则难以满足更加精准且高标准的城市测绘工程。
构建更加直观的真实的且精准度相对较高的城市三维实景模型则受到了社会广泛热议。
无人机倾斜摄影技术的出现,则能够解决以往在城市三维实景建模中存在的问题,借助于多个传感器结构,更加便捷地获取地物数据,具有广泛的应用前景。
1.城市三维实景建模中的无人机倾斜摄影技术概述1.1倾斜摄影技术原理作为遥感测绘工程领域近年来在国际环境中创新发展的技术成果,无人机倾斜摄影测量技术的问世为国内外的测绘工程领域提供了更加鲜明的助力条件。
作为高新测绘技术,我国在2010年将其引进到国内,并且在10年间迅猛发展形成成果。
充分结合我国的地理环境特征以及先进科学技术的应用,融合了以往航空测绘技术的传统成果优势,借助于近景测量的优势效果,又突出了作为创新技术表现的先进性内涵。
1.2基于无人机倾斜摄影测量城市实景三维建模的流程在无人机倾斜摄影测量构建城市实景三维模型的工程中,主要是应用到当前最为先进的无人机飞行器作为搭载平台,从而实现更加精准稳定的安全飞行测量工作。
由智能无人机携带5镜头数码高清摄影相机,在空中进行航测飞行拍摄采集地物数据。
而完成基于城市整体的三维实景模型的工件,还需要完成以下流程,首先来讲,则是需要在无人机的航测飞行过程中采集倾斜影像数据。
包括外业航飞以及像控测量等,形成更加完善的数据采集工作,完成多视角状态下的三维空中三角测量,并结合真三维自动模型生产,形成完整的城市实景三维模型。
基于3ds Max的城市三维建模技术
基于3ds Max的城市三维建模技术赵子龙【摘要】本文以实际的三维建模数据生产工作来说明3ds Max软件建立城市三维模型的流程.主要对外业数据采集要求,数据的导入、格式转换、场景组织及漫游实现等所遇到的具体技术要点进行阐述.最后,对3ds Max软件与其他建模软件进行了分析比较.实践证明,基于3ds Max的城市三维建模技术为基础模型的建立提供了有效的手段,是一种可行的解决方案.%This paper cited the actual digital city construction projects in illustration of a 3ds Max-based workflow of the building of 3D city model. Mainly on the specific technical points Field data collection, Data Import, Format conversion, Scenes, Roam etc. are encountered will be explained and finally makes further analysis of the merits and drawbacks of 3ds Max tool used for 3D modeling in a digital city by comparison with other softwares.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2013(032)004【总页数】2页(P184-185)【关键词】3ds Max;Skyline;城市三维模型;数字城市【作者】赵子龙【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650000【正文语种】中文【中图分类】TP310 引言3ds Max是近年来出现在计算机平台上的优秀的三维动画软件。
它拥有完善的建模、材质制作、动画制作、渲染等功能,因此在影视特效、栏目包装、影视广告、动画片以及工业设计等领域中一直有非常重要的地位,并且可以与常用的后期软件结合,使整个制作流程更为流畅。
城市三维建模技术方案研究
城市三维建模技术方案研究摘要:城市三维模型是对城市地形地貌、地上地下人工建(构)筑物的三维表达,反映城市中对象的空间位置、几何形态、纹理及属性等信息。
本文阐述了城市三维建模基本准则,技术路线,生成流程、技术特点等内容。
关键词: 三维建模; 立体测图; 真正射影像Abstract:The 3D modelofcityis acityterrain,over ground and undergroundartificialbuilt(structure)three-dimensional expressionof the building,to reflect the spatial position,cityofobjectgeometry,textureand attribute information.This paper introduces the basic principle,3D city modelingtechnology,production process,technical characteristics of the content.Key words:3D modeling;stereo mapping;true orthophoto引言:城市三维建模旨在综合运用“3S”技术、三维建模与可视化技术,以多尺度遥感对地观测技术为手段、以1:1000标准分幅和行政单元为基础作业单元,设计一套人机交互方式的城市三维建模技术流程,利用DEM、DOM、TDOM、DLG构建城市建筑物的几何模型,实现从DOM、TDOM和带有定向参数的原始影像上提取建筑物各个面的纹理,并对纹理信息进行处理,最后在建筑物几何模型上粘贴纹理生成城市三维模型。
从而以较低的建设成本,较高的建模效率满足城市三维建模的要求,实现对城市现状的三维模型快速建立,满足不同用户的需求,为城市管理提供可视化的手段。
一、城市三维建模基本准则1)分幅建模为了便于数据库存储和系统调用,以1:1000标准分幅为单位作为建模的基本单位,DLG、DOM、DEM和TDOM也相应的以此单位分幅。
如何使用航测影像进行三维建模
如何使用航测影像进行三维建模航测影像是一种通过航空器(如飞机或无人机)拍摄的高分辨率航拍照片或视频。
利用现代技术,我们可以利用这些航测影像进行三维建模,以创建逼真的虚拟环境、地图或重建实际对象。
本文将探讨如何使用航测影像进行三维建模的基本原理和方法。
首先,使用航测影像进行三维建模的关键是获取高质量的影像数据。
这些影像需要具备足够的空间分辨率,以便捕捉到地面细节,并能够提供准确的测量数据。
此外,影像的颜色和对比度也需要保持一致,以便在建模过程中获得准确的纹理和细节信息。
一种常用的方法是使用立体影像对地物进行三维重建。
立体影像由同一地点的两个或多个影像拍摄而成,这些影像之间存在一定的重叠区域。
通过在这些重叠区域中找到共同的特征点,并计算这些特征点的三维位置,我们可以利用视差原理推断整个场景的三维结构。
另一种常见的方法是使用结构光或激光扫描仪对地表进行测量,然后将这些测量数据与航测影像进行融合。
这种方法可以产生极高精度的三维模型,但通常需要更多的时间和专门的设备。
无论采用哪种方法,进行三维建模的第一步是对航测影像进行预处理。
预处理的目的是消除无关信息(如云层或树叶),并增强有用信息以提高后续建模的准确性。
然后,通过使用影像匹配算法,我们可以在航测影像中找到共同的特征点。
这些特征点可以是角点、线条或纹理等。
根据这些特征点之间的关系,我们可以计算它们的三维位置,并生成一个初始的三维点云。
接下来,我们可以使用点云配准算法消除误差并对点云进行精加工。
这些算法可以将相邻点云之间的重叠区域进行对齐,并修正由于飞行轨迹或摄像机姿态等因素引起的偏差。
一旦完成了点云的配准,我们可以将其转换为三角网格,以便进行表面重建。
这可以通过应用三角化算法来实现,其中点云中的点被组织成连续的三角形网格。
在创建了三角网格后,可以进一步添加纹理和材质信息,以增加模型的逼真感。
这可以通过将航测影像的纹理映射到三角网格上来实现。
纹理映射涉及到将影像的像素坐标映射到三角形的纹理坐标,以便在模型上正确显示影像纹理。
城市三维建模技术规范
城市三维建模技术规范
城市三维建模技术规范是一种专业的技术,可以用于城市规划、设计、管理和控制。
它通过三维空间建模,来描述城市地形、建筑物、基础设施和其他要素,以更好地理解城市空间结构和功能,从而提高城市管理和发展效率。
城市三维建模技术规范涉及到许多专业领域,如地理信息系统、遥感影像处理、建筑物模拟、空间数据库设计、图形用户界面设计、数字地球可视化等。
它的主要目的是将城市的空间结构和建筑物以三维模型的形式展示出来,便于分析和研究。
具体而言,城市三维建模技术规范应包括以下内容:
一、地理信息系统:应建立良好的城市地理信息系统,使用户能够更好地理解城市空间结构,并能够更加精确地描述城市地形、建筑物、基础设施和其他地物。
二、遥感影像处理:应选择合适的遥感影像资料,并采用有效的处理方法,将其转换为用于建模的三维数据。
三、建筑物模拟:应建立建筑物模型,利用三维软件技术,以建筑物的形态、结构和材料等来模拟建筑物。
四、空间数据库设计:应建立一套空间数据库,用于存储、管理和检索城市三维建模数据,以满足不同应用场景的需求。
五、图形用户界面设计:应设计合理的图形用户界面,使用户能够方便地操作和使用城市三维建模系统。
六、数字地球可视化:应基于建立的城市三维建模模型,利用虚拟现实技术,将城市的空间结构和建筑物以三维可视化的形式展示出来,便于更好地理解城市的发展趋势和变化。
总之,城市三维建模技术规范是一种专业的技术,它主要是将城市的空间结构和建筑物以三维模型的形式展示出来,便于分析和研究。
它的规范应包括地理信息系统、遥感影像处理、建筑物模拟、空间数据库设计、图形用户界面设计和数字地球可视化等内容,以满足不同应用场景的需求。
一种基于无人机序列图像的地形地貌三维快速重建方法
[ 收 稿 日期 ] 2 0 1 3 —0 8 3 0 [ 作者简介] 陈亮( 1 9 8 2 ) , 男, 汉族 , 河南陕县人 , 工程师 , 主要 从 事 虚 拟 场景 三 维 建 模 在 GI S方 面 的应 用 研 究 。
文 为 无 人 机 序 列 图像 的 应 用 提 供 了一 个 新 的思 路 , 拓展 了无 人 机 的 应 用 空 间 。
[ 关键词] 无 人机 三 维 重 建 特 征 匹配 点 云 优 化 [ 中 图分 类 号 ] P 2 3 1 [ 文献标识码] B
P o s s i o n表 面重 建 [ 文章编号] 1 0 0 7 —3 0 0 0 ( 2 0 1 3 ) 0 6 —4
认可。
相机 成像模 型 入手 , 计 算 出物体 的三 维结构 。
本 文 提 出 的 地 形 地 物 三 维 重 建 系 统 是 基 于
无 人 机序列 图像 的 , 无 需 对无 人 机 搭 载 的相 机 内 外参 数进行 标定 , 便 可 以 自动 获得 稠 密 的 空 间三 维点 云 以及 贴 上 纹 理 的 网格 化 结 果 。对 输 人 的
取序 列 图像 。
从 中获 得 目标 的三维信 息具 有 重要意 义 。
无 人机 携 带 的 成像 设 备 具 有 垂 直 或 倾 斜 摄
影 的技术 能 力 , 不但能 连续竖直拍摄 、 获 取 平 面
1 三 维 重 建 的 流程
无 人机 飞 行 过 程 中在 不 同视 角 下 对 场 景 连 续 成像 , 可 以理解 为 使 用摄 像 机 ( 或相机) 从 不 同 的方位 和视 角对 某个 场 景拍 摄 照 片 , 根 据计 算 机 视 觉 中 的一 个分 支 问题 “ 从 摄 像 机 运 动 中恢 复 场 景 结构 ( S t r u c t u r e f r o m Mo t i o n , S F M) ” , 从 拍 摄 的多视 点 图像 中可 以恢 复 场 景 的三 维 结 构 , 也 就 是 实 现三维 重建 。
《2024年基于北京三号卫星数据实景三维建模及应用》范文
《基于北京三号卫星数据实景三维建模及应用》篇一一、引言随着科技的不断进步,遥感技术已成为地理信息科学领域的重要分支。
其中,卫星遥感技术以其覆盖范围广、数据获取快速等优势,在地理、资源、环境等多个领域得到了广泛应用。
北京三号卫星作为我国重要的高分辨率遥感卫星之一,其数据在实景三维建模及应等方面发挥了重要作用。
本文将重点探讨基于北京三号卫星数据实景三维建模的原理、方法及其应用领域。
二、北京三号卫星数据实景三维建模原理及方法1. 原理实景三维建模是利用遥感技术获取地表信息,通过数据处理与分析,构建出地表的三维模型。
北京三号卫星数据具有高分辨率、高精度等特点,为实景三维建模提供了可靠的数据支持。
2. 方法(1)数据获取:利用北京三号卫星获取地表影像数据。
(2)数据预处理:对获取的影像数据进行校正、配准等预处理工作,以提高数据的精度和可靠性。
(3)三维建模:通过专业的软件对预处理后的数据进行三维建模,构建出地表的三维模型。
(4)模型优化:对建立的三维模型进行优化,提高模型的精度和细节表现。
三、应用领域1. 城市规划与管理基于北京三号卫星数据的实景三维建模,可以实现对城市地形、地貌、建筑物等信息的快速获取和精确分析。
在城市规划中,可以用于城市规划方案的制定和优化,提高规划的科学性和合理性。
在城市管理中,可以用于城市环境监测、城市变化监测等方面,为城市管理和决策提供重要依据。
2. 农业领域实景三维建模在农业领域的应用也十分广泛。
通过北京三号卫星数据,可以实现对农田地形、作物生长情况等信息的快速获取和分析。
这有助于农民了解作物生长状况,制定科学的种植计划,提高农业生产效率和产量。
同时,实景三维建模还可以用于农业资源调查、农业环境监测等方面,为农业可持续发展提供重要支持。
3. 地质灾害监测与评估实景三维建模在地质灾害监测与评估中也具有重要作用。
通过北京三号卫星数据,可以实现对地质灾害现场的快速获取和精确分析,为灾害监测和评估提供重要依据。
基于倾斜影像与机载LiDAR点云融合的实景三维建模研究
基于倾斜影像与机载LiDAR点云融合的实景三维建模研究一、引言1.1 研究背景与意义随着科技的不断发展,三维建模技术已经成为多个领域研究和实践的重要手段。
倾斜摄影技术和机载LiDAR技术作为获取空间信息的重要方式,它们在获取地形地貌、建筑物等城市三维信息中各自具有独特的优势。
然而,单一数据源在三维建模过程中往往存在信息缺失或精度不足等问题。
因此,研究基于倾斜影像与机载LiDAR点云融合的实景三维建模方法,对于提高城市三维建模的精度和效率,推动数字城市、智慧城市的建设具有重要意义。
1.2 国内外研究现状及发展趋势近年来,国内外学者在倾斜影像三维重建、机载LiDAR点云三维建模以及多源数据融合等方面进行了大量研究,取得了显著成果。
然而,现有研究在数据融合策略、模型优化等方面仍存在诸多挑战。
未来,随着计算机视觉、深度学习等技术的不断发展,基于多源数据融合的三维建模方法将更加智能化、自动化,为城市三维建模提供更加可靠的技术支持。
1.3 研究目的与创新点本研究旨在探索一种基于倾斜影像与机载LiDAR点云融合的实景三维建模方法,通过优化数据融合策略,提高城市三维建模的精度和效率。
创新点包括:(1)提出一种基于特征匹配和几何约束的数据配准方法,实现倾斜影像与机载LiDAR点云的精确配准;(2)设计一种自适应权重的数据融合策略,充分利用两种数据源的优势,提高三维建模的精度;(3)构建一套完整的实景三维建模流程,实现自动化、高效的三维建模。
二、倾斜影像与机载LiDAR点云数据获取与处理2.1 倾斜影像数据获取倾斜摄影技术通过搭载在飞机或无人机上的多角度相机,获取地面目标的倾斜影像。
本研究采用高分辨率、多视角的倾斜影像作为数据源,确保获取到丰富的地物纹理和几何信息。
在数据获取过程中,需要合理规划飞行路线和拍摄角度,确保影像数据的完整性和质量。
2.2 机载LiDAR点云数据获取机载LiDAR技术通过激光雷达扫描仪获取地面目标的距离信息,生成高精度的三维点云数据。
如何利用卫星影像进行三维建模
如何利用卫星影像进行三维建模随着科技的不断进步,卫星影像在各个领域都得到了广泛的应用。
其中,利用卫星影像进行三维建模已经成为了一个热门的研究方向。
三维建模可以用于城市规划、农业监测、环境保护等多个领域,具有非常广阔的应用前景。
本文将从数据获取、数据处理以及数据应用三个方面来介绍如何利用卫星影像进行三维建模。
卫星影像数据的获取是进行三维建模的第一步。
目前,获取卫星影像数据的渠道有很多,包括商业卫星公司、航空摄影、无人机等。
其中,商业卫星公司是最主要的数据提供者。
这些公司通过卫星定期拍摄地球表面的影像,并将其以图像文件的形式提供给用户。
通过购买这些卫星影像数据,我们可以获得高分辨率的地理影像,为接下来的三维建模提供基础数据。
数据处理是进行三维建模的关键环节。
在进行三维建模之前,我们需要对卫星影像数据进行处理,包括影像预处理、影像匹配以及点云生成等。
影像预处理主要是对卫星影像进行去噪、边缘增强等操作,以减少数据中的噪声和提高图像质量。
影像匹配则是通过特定的算法对多个卫星影像进行匹配,以获取影像之间的对应关系。
最后,点云生成是将通过影像匹配得到的对应点转化成三维坐标,并生成点云数据。
通过这些数据处理步骤,我们可以从卫星影像数据中提取出地物的三维形状和位置信息。
数据应用是卫星影像三维建模的最终目的。
三维建模的应用非常广泛,涵盖了许多领域。
例如,在城市规划方面,我们可以利用卫星影像三维建模技术来建立城市的数字孪生,模拟不同规划方案的效果,并优化城市布局。
在农业监测方面,我们可以利用卫星影像三维建模来进行农田的土地利用分析,提供农作物生长情况的监测和预测。
在环境保护方面,我们可以利用卫星影像三维建模来监测海洋生态系统的变化,保护海洋生物资源。
除了应用领域的多样性之外,卫星影像三维建模还具有一些优势。
首先,卫星影像具有较大的覆盖范围,可以快速获取大面积的地理信息。
其次,卫星影像具有较高的空间分辨率,可以获取到细节丰富的地物形状和位置信息。
基于北京三号卫星数据实景三维建模
基于北京三号卫星数据实景三维建模及应用文 | 徐文迪 王悦悦 杨燕景 王西亚 李辉二十一世纪空间技术应用股份有限公司摘要:实景三维是国家新型基础设施建设的重要组成部分。
本文基于北京三号卫星的高分辨率多角度立体成像能力,发挥卫星遥感器观测范围广、不受空域限制、动态更新快等特点,研究卫星实景三维基础数据处理的关键技术、归纳实景三维建模尤其是建筑物模型构建方法、探索实景三维产品在矿产资源开发保护、矿山环境恢复治理、长距离大型带状工程规划选线、屋顶加盖违建监管等领域的应用,为自然资源立体监管和城市精准化治理提供新的视角。
一、前言北京三号卫星是继国家“十五”科技攻关和“863”计划联合支持的北京一号卫星和中国民用航天领域核准的第一个商业遥感卫星星座、纳入中国民用空间基础设施规划的北京二号遥感卫星星座之后,推出的北京三号系列卫星,能够快速获取大范围、高精度的立体影像。
北京三号系列卫星包含北京三号卫星A星、北京三号卫星B星和国际合作星。
北京三号卫星A星于2021年6月11日在太原卫星发射中心成功发射,设计寿命8年,可获取星下点地面成像像元分辨率全色0.5m/多光谱2.0m的高精度影像,首次实现了星上自主任务规划和在轨图像智能处理技术,除了具有同轨多目标成像、同轨多条带拼接成像、同轨多角度立体成像、同轨短时间动态监视成像等成像模式外,首次实现任意航迹成像和反向推扫成像的动中成像模式,树立了中国商业光学遥感卫星的技术标杆。
国际合作星是国际领先的甚高分辨率光学遥感卫星。
由4颗0.3m分辨率卫星组成,首批2颗卫星分别于2021年4月29日和8月17日成功发射,后续卫星将于2022年第4季度发射,设计寿命10年。
星座具备多目标成像、条带拼幅成像、立体成像和沿迹成像等模式,数据获取能力成倍增加。
相较于北京二号遥感卫星星座和北京三号卫星A星,国际合作星还增加了深蓝和红边两个多光谱波段。
北京三号卫星B星于2022年8月24日在太原卫星发射中心成功发射,延续并提升了2021年成功发射运行的北京三号A星的技术特点和优势,具备超高敏捷、超高稳定、超高精度获取影像能力,可实现同轨对一个区域进行多次多角度观测,获取高精度三维立体影像,快速高效地为全球商业市场提供大量的超高分辨率光学遥感卫星数据和信息产品,在商业遥感卫星应用领域具有极强的国际国内竞争力。
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于拍摄角度接近竖直 ,只能获得屋顶信息,无法获取墙面纹 理 。而从地面摄影 的方式却常常受到树木遮挡 等影 响,难 以 获得建筑的全 貌。 本文讨论 了以直升飞机在空中使 用数码相机拍摄的序列 图像作为数据源 ,对沿街道两侧的房屋进行快速建模 。方案 中使用直升飞机沿道路飞行 3条航线 ,如 图 1所示 ,中间一
视特征 匹配,从 图像获取三维点、线信 息。同时讨论 了基于感知编组 的几何模型 生成算法 ,以及纹理优选与 自动映射。实验结果证 明该方
法是有效的。
关健词 :三维重建 ; 列影像 ;匹配 ;图像处理 序
Co sr c i n 0 D b n M o e s d 0 m a e S q e c n t u to f3 Ur a d l Ba e n I g e u n e
中圈 分类号。 P9. T 311 4
基 于序 列影像 的城 市三 维建模
邓 非 ,张祖勋 ,张翻 清
( 1 .武汉大学测绘学 院,武汉 4 0 7 ;2 武汉大 学遥感信息工程 学院,武汉 4 0 7 ) 300 . 3 0 0
捕
要 : 出了一种从序列图像建立城市三维模型的算法框 架。该方法使 用三条序列影像和 匹配生成 的数字表面模型 , 提 结合几何约束 的多
图 3序列影像提取建 筑物算法藏程
2特 征 匹配
2 . 1从匹配点解算相片方位元素
为了将序 列影像 用于城 市建模 ,首先应求 出每张相片的
条航线相机垂直摄影 ,以获取屋 顶的结构信息 ;两侧的两条
航线 中相机成 4 。 5角倾斜摄影,以获取墙面纹理。图 2为 同
觉和摄影测量 的方法 ,从图像中半 自动地获取 目标几何模型 和真实的纹理描述 ,尽量减少人工干预 ,提高建模效率 。尽 管图像中包含 丰富 的信息 ,但从一幅图像 中无法获取深度信
息 ,至少需要两幅图像 ,才能交汇出三维点坐标 ,而 同时使
用多幅图像更能提高系统的 自动化程 度。
l多视角序列影像
[ src]T ip pr ec b s nag rh f me r r uligrc g io ra rai g q ec . re maesq e cs dDS Abtat hs a e sr e loi m a wokf i n o nt ni ubnae d i a t r ob d e i n ma e e u neT e g une M s h i e n a
s ae Y a e d s us e r t t g ic s d. r
[ ywo d ]3 rc nt cin I g q e c; th I g rc sig Ke r s D o s ut ;maes une Mac ;maepoes e r o e n
三维城市模 型被广泛应 用于 GI、城 市规 划、电信基站 S 选址等众多领 域。建筑物是城市模 型的主要构成要素 ,它的 三维重建 工作 当前主要依靠手工完成,效率低且成本高昂 ,
难以与城 市建 设的快速发展相适应。因此需要采用计算机视
顺序关系 ,有利于对 目标建筑相 关影像 的快速检索 。同时 , 可利用多重叠影像中同名特征 点、线 的冗余观测值 ,对房屋 模型进行几何验证 ,提 高生成模 型的精度和可靠性 。 利用序列影像 提取建筑物 的算法 流程如图 3所示 。
r m li iw th a s d a o r e fi o fo mu t v e ma c e u e ss u c so f r a i n A o l g ef a u e ma c n ba e n g o ty c sr i t i a l d f ra t ma i a l — r n m to . h mo o u e t r thig, s d o e me r on tan , s pp i u o t l e o c y g n r t g 3 p i t a d ln .Fe t r s a e g o p d b s d o e c p u lo g n z to rt ra e e a i D o n n i e n a u e r u e a e n p r e t a r a i a i n c i i .An p i z d t x u e e ta t n p i g r e d a o tmie e t r x c i a d ma p n n r on
DENG e ZHANG x ZHANG in i g F i, Zu un , Ja q n 2
( . c o l f o eya dGe mais Wu a iest, u a 3 0 0 1 S h o d s n o t , h nUnv ri W h n4 0 7 ; o Ge c y 2 S h o f e t e sn n fr t nE gn e n , u a ie s y W u a 3 0 0 . c o l moeS n iga dI o mai n ie r g W h nUnv ri , h n4 0 7 ) oR n o i t
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第3 3卷 第 8 期
V .3 o1 3
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计
算
机
工
程
No8 .
Co p t rEn i e r n m u e gn e ig
多媒体 技 术及应 用 ・
文章编号:l 0 48o7 8_28_2 文献标识码: o —3 (0) _00_0 o 22 0 A