近景摄影测量新技术在古建筑领域应用

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近距离摄影测量技术的原理与应用

近距离摄影测量技术的原理与应用

近距离摄影测量技术的原理与应用近距离摄影测量技术是一种利用相机进行测量的方法,它通过摄影测量仪器将物体投影到相片上,再通过相片的几何分析来获取物体的几何信息和空间位置。

该技术具有精度高、测量速度快、操作简便等优点,在工程测量、地理信息系统、城市规划等领域得到了广泛的应用。

首先,近距离摄影测量技术的原理是基于相机的成像原理。

在摄影测量过程中,只需将相机设置在距离物体较近的位置,通过合理选择相机参数和摄影测量仪器,即可获取物体的几何信息。

相机的感光元件会记录下物体在不同角度下的影像,这些影像包含了物体的尺度、形状、轮廓等信息。

其次,近距离摄影测量技术的应用非常广泛。

在工程测量中,它可以测量建筑物的尺度、形状、倾斜度等参数,用于工程设计和施工。

在地理信息系统中,可以利用该技术获取地表地貌、植被覆盖、水系分布等地理信息,用于地理数据的获取和分析。

在城市规划中,可以借助该技术测量城市建筑物的高度、位置、间距等参数,为城市规划师提供参考依据。

近距离摄影测量技术的应用还延伸到了文化遗产保护领域。

通过利用摄影测量技术,可以对文物进行三维重建和保护。

例如,对古建筑的测量可以帮助修复古建筑,保护历史文化遗产。

此外,近距离摄影测量技术还可以应用于考古学研究中,通过测量古代文物的尺寸和形状,可以还原古代建筑和城市的面貌,为历史研究提供重要依据。

近距离摄影测量技术并非完美无缺。

它的准确性受到一定的限制,例如镜头失真、摄影设备的误差、图像处理的精度等因素都会对测量结果产生影响。

为了提高测量精度,需要采用校正算法、精确的摄影设备和先进的图像处理技术。

此外,近距离摄影测量技术还需要专业人员进行操作和解析,要求具备一定的专业知识和技术能力。

总之,近距离摄影测量技术是一种非常有用的测量方法,它可以通过合理的摄影测量仪器和相机参数选择,获取物体的几何信息和空间位置。

该技术在工程测量、地理信息系统、城市规划、文化遗产保护等领域得到了广泛的应用。

贴近摄影测量在古建筑重建上的应用

贴近摄影测量在古建筑重建上的应用

贴近摄影测量在古建筑重建上的应用摘要:贴近摄影测量在古建筑重建领域具有广泛的应用潜力。

本文介绍了贴近摄影测量的原理和技术,探讨了古建筑重建的需求与挑战,以及贴近摄影测量在古建筑重建中的实际应用。

我们强调了这一技术在数据采集、建模和文化遗产保护方面的关键作用。

总之,贴近摄影测量为古建筑重建提供了有效的工具和方法,有望在文化遗产保护和历史研究中发挥重要作用。

关键词:贴近摄影测量古建筑重建图像特征提取1.引言在古建筑重建领域,贴近摄影测量技术日益受到重视。

随着文化遗产保护的需求增加,这一技术成为关键工具。

贴近摄影测量结合了摄影学和测量学原理,能够高精度地获取古建筑的形状和结构数据。

这为重建提供了可靠的基础,同时减少了对古建筑的侵入性干预。

本研究旨在探讨不同贴近摄影测量技术的应用,以及如何应对古建筑重建中的挑战,从而推动文化遗产保护和历史研究领域的进一步发展。

2.贴近摄影测量的原理和技术2.1贴近摄影测量的基本原理贴近摄影测量是一项重要的技术,广泛应用于古建筑重建。

它的核心原理是结合摄影学和测量学的原理,用以获取物体的三维结构和几何信息。

这个过程涉及三角法和图像特征提取。

首先,多个摄像机或摄像机位置从不同角度拍摄古建筑,然后通过三角法计算物体在空间中的位置。

此外,图像特征提取用于检测和匹配图像中的关键特征点,如角点和边缘,以建立物体的特征点云。

2.2不同的摄影测量技术激光扫描:激光扫描通过激光束的反射来测量物体表面,生成高密度的点云数据。

这种技术非常适用于复杂结构的古建筑,能够捕捉细节和形状,为精确重建提供了重要数据。

结构光扫描:结构光扫描利用光线条纹投射在物体上,通过分析这些投射在物体表面上的形变来确定物体的三维结构。

这种技术适用于相对光滑的表面,适合用于建筑物的外部轮廓测量。

无人机摄影:使用无人机搭载摄影设备进行航拍,可以生成大范围的高分辨率影像。

这对于捕捉古建筑的整体外观非常有用,同时也可以提供高分辨率图像以获取详细信息。

探讨近景摄影测量新技术在古建筑领域的应用

探讨近景摄影测量新技术在古建筑领域的应用

探讨近景摄影测量新技术在古建筑领域的应用作者:谢璇来源:《房地产导刊》2013年第03期摘要:文章介绍了采用摄影测量软件、数码相机、CAD、PC机等来建立复杂构件的DSM。

论述了创建古建筑表面构件的3维模型有效方法。

关键词:数字近景摄影测量;数字表面模型在古建筑领域中,对古建筑的重建或保护工作可以采用构建建筑物构件的三维模型。

在这项工作中,用常规的方法很难构件表面复杂、外形奇特的建筑构件DSM。

所以,准确而迅速地建立古建筑构件的DSM就显得特别关键。

文章中探讨了一种非常有效的方法,该方法采用数字近景摄影测量,采用数码相机将建筑物构件的数字影像进行获取,构件的3维坐标使用摄影测量软件PhotoModeler进行获取,最后将坐标转入AutoCAD创建建筑构件的DSM。

1、数字近景摄影测量以及获取数据根据摄影机在摄影时所处位置不同,摄影测量可分为航天摄影测量、航空摄影测量和地面摄影测量。

根据所应用的领域不同它还可分为非地形摄影测量和地形摄影测量。

在根据其技术处理方法的不同,还可分为数字摄影测量、解析摄影测量和模拟摄影测量。

测量不受地理条件和气候的限制,不需接触物体本身,摄像的形象直观、信息丰富,是客观物体的真实反映。

人们能够通过摄影获得物体的大量物理信息和几何信息。

摄影测量可以利用在对物体拍摄的瞬间的影像进而完成测量的工作,这种工作是使用常规方法难以实现的。

摄影测量可以生产出数字正摄影、数字高程模型、数字线划图、纸质地形图等。

它产品形式多种多样,成图效率高、速度快。

适合于大范围的地形、建筑测绘工作。

摄影测量的发展历史悠久。

目前,半自动或自动的数字近景摄影测量系统被广泛地应用与古建筑、古文物领域中,是方便、快捷且强有力的一种工具。

数字近景摄影测量技术还具备了很大的灵活性和潜力。

它能够在古建筑、古文物的资料记录、研究、维护、修复、重建等各种工作中发挥出重要作用。

这种数字近景摄影测量系统具有不同的实际情况和用途的功能选择,该系统包括成果输出、数据处理、数据获取的设备和软件,一台数码照相机就是数据获取设备,它可以对物体影响数据进行获取。

近景摄影技术在古建筑测绘中的应用

近景摄影技术在古建筑测绘中的应用
摘 要 : 文 简述 了近 景摄 影技 术 的 测 量 原理 和技 术结 构 及 作 业 流 程 , 绍 了近 景 摄 影 技 术 在 古 建 筑 测绘 中 的 应 用 实例 , 本 介 总结 了近 景摄 影技 术 用 于古 建 筑 测 绘所 具 有 的 特 点 。 ’
关 键 词 : 景摄 影 : 建 筑测 绘 近 古
1 引言
古 建筑测 绘学 是介 于建筑 学 、 量学 、 测 计算 机制 图学 等之 间 的一 门综 合性 的学 科 ,要 求熟 悉和 能灵 活 运用 中国建 筑史 、 量 学 、 法几 何 、 筑设 计 基 测 画 建
( )根据 被拍摄 古建 筑物 特点 和拍 摄距离 选择 2 适合 作业 的全 站仪 、 量测 数码像 机及 镜头 、 相应 的数
范围设 计控 制点 分布 图 ,控 制点 应分 布均 匀和尽 可 能布 于古建 筑物 四周 ,从而更 加 有利 于空 中三角 测
量:
可 以为发掘 、 整理 、 研究 和保 护 、 修 、 发 中国古代 维 开 建筑遗 产提 供丰 富而翔 实 的基 础 资料 。近景摄 影技 术 指在 近距离 拍摄 目标 图像 , 经过 加工处 理 , 定其 确 大小 、 状和 几何位 置 的技术 。 形

3 ・ 4
浙江测绘 20 0 8年 第 1 期
近 景 摄 影 技术 在 古 建 筑 测 绘 中 的应 用
丁艳 梅 . 郑 建
( .浙 江省第二 测绘 院 , , 3 0 1 ; 2 1 杭 k 1 0 2 .浙 江华 东水 电测绘 有限公 司 , 州 3 0 3 ) l , l 杭 1 0 0
养 , 备建 筑空 间概念 、 度感 和设 计思 维 能力 , 具 尺 有 定 的计算 机制 图水 平 、 审美 能力 和分 析研究 能力 ,

测绘技术在古建筑保护中的应用案例分析

测绘技术在古建筑保护中的应用案例分析

测绘技术在古建筑保护中的应用案例分析在古建筑保护领域,测绘技术的应用起到了至关重要的作用。

通过精确测量和记录古建筑的各项参数和特征,我们可以有效地保护和修复这些有价值的文化遗产。

本文将以实际案例为基础,阐述测绘技术在古建筑保护中的应用。

第一部分:古建筑的三维测绘古建筑的三维测绘是保护和修复的关键步骤之一。

通过现代测绘技术,可以对古建筑进行全球定位系统(GPS)测量,建立精确的坐标系统和地形模型。

同时,激光扫描技术可以快速获取古建筑物的三维点云数据,还原其真实的形状和结构。

以我国的福建土楼为例,这是一种独特的土木结构建筑,被列入联合国教科文组织世界文化遗产。

在保护和修复福建土楼时,测绘技术发挥了重要作用。

首先,在测绘土楼时,测绘人员使用了激光扫描仪对土楼进行全面扫描。

通过扫描仪的高精度测量,得到了土楼内外表面的三维点云数据。

这些数据可以被用于后续的结构分析和修复设计。

其次,测绘人员使用GPS技术对土楼的地理位置进行定位,并借助地理信息系统(GIS)建立了土楼的空间分布图。

这样,文物保护部门可以清楚地了解每座土楼的位置和周围环境,有针对性地制定保护计划。

第二部分:古建筑的变形监测除了三维测绘,测绘技术还可以用于古建筑的变形监测。

由于古建筑的年代久远和材料老化,其存在一定的变形和位移风险。

通过监测古建筑的变形情况,可以及时采取措施保护其安全和完整性。

以我国的故宫为例,这是一座具有重要历史价值的古建筑群。

故宫的建筑物经历了几百年的风吹雨打,存在一定的变形风险。

为了保护故宫并确保游客的安全,测绘技术被广泛应用于故宫的结构监测。

测绘人员在故宫的主要建筑物上安装了变形监测仪器,通过测量墙体和柱子的变形情况,实时掌握故宫建筑的结构安全。

监测数据被传输到中央控制室,工程师可以及时判断是否存在结构问题并采取必要的维修措施。

此外,测绘技术还可以与遥感技术相结合,利用卫星和无人机获取古建筑的变形信息。

通过对比不同时间的遥感影像,可以快速发现古建筑的任何变形并进行精确测量。

探讨近景摄影测量新技术在古建筑领域的应用

探讨近景摄影测量新技术在古建筑领域的应用

探讨近景摄影测量新技术在古建筑领域的应用近景摄影测量是一种利用摄影测量原理,通过对古建筑近景的摄影进行处理和分析,获取古建筑的测量数据和影像信息的新技术。

近景摄影测量技术在古建筑领域的应用,可以帮助保护人员进行古建筑的建模、测量、保存和展示等工作。

它具有非接触、高效、高精度等特点,可以对古建筑进行三维重建和数字化保存,对于古建筑的保护和研究具有重要意义。

首先,近景摄影测量技术可以对古建筑进行三维重建。

通过在古建筑周围设置多个相机,对古建筑进行多角度的拍摄,然后利用图像匹配和三维重建算法,可以生成古建筑的三维模型。

这为古建筑的保护和修复提供了可靠的依据。

比如,在古建筑受损或需要修复时,可以通过对古建筑进行三维重建,获取古建筑的准确尺寸和形状信息,快速制定修复方案。

其次,近景摄影测量技术还可以对古建筑进行数字化保存。

通过对古建筑进行大规模的近景摄影,可以获取古建筑的大量影像信息。

这些影像可以用于古建筑的保存和记录,形成数字化的古建筑库。

利用这些影像,可以在后续的研究工作中进行古建筑的分析和比较,提高研究的效率和准确性。

另外,近景摄影测量技术还可以对古建筑进行变形分析。

古建筑随着时间的推移,会出现不同程度的变形和破损。

通过近景摄影测量技术,可以对古建筑进行周期性的摄影,然后通过对比不同时期的影像,可以精确测量古建筑的变形情况,为古建筑的保护和修复提供依据。

最后,近景摄影测量技术还可以对古建筑进行虚拟展示。

通过将古建筑的三维模型与影像信息结合,可以生成虚拟古建筑的模型,实现对古建筑的虚拟漫游和展示。

这样,不仅可以将古建筑的美丽展示给更多的人,还可以保存古建筑的原貌,防止古建筑受到人为破坏。

总之,近景摄影测量技术在古建筑领域的应用具有广阔的前景。

通过近景摄影测量技术,可以对古建筑进行三维重建、数字化保存、变形分析和虚拟展示等工作,为古建筑的保护和研究提供了有力的工具和手段。

随着技术的不断发展和进步,相信近景摄影测量技术将在古建筑领域发挥越来越重要的作用。

测绘技术在古建筑保护中的应用

测绘技术在古建筑保护中的应用

测绘技术在古建筑保护中的应用古建筑是一座城市历史文化的重要组成部分,也是人们了解历史的窗口。

然而,古建筑的传统保护方式存在一些局限性,如无法实时监测、缺乏精确测量等。

随着科技的不断进步,测绘技术的应用为古建筑保护带来了新的突破。

本文将探讨测绘技术在古建筑保护中的应用,并介绍其在保护方面的优势与作用。

一、三维扫描技术的应用三维扫描技术是测绘技术在古建筑保护中的一项重要应用。

通过使用激光扫描仪或摄影测量仪,可以对古建筑的外观进行全面、精确的测量和记录。

这种技术能够快速获得建筑物的几何数据,并生成真实的三维模型。

通过对这些模型的分析和比对,我们可以准确地了解古建筑的形态、结构等特征,从而为保护和修复工作提供可靠的依据。

二、地理信息系统的应用地理信息系统(GIS)是一种集成了地理空间数据和属性数据,并利用计算机技术进行管理和分析的系统。

在古建筑保护中,GIS可以用于记录和管理大量的古建筑信息,包括建筑的年代、历史背景、文化价值等。

通过GIS系统,我们可以直观地了解古建筑的分布情况,有助于合理规划保护区域。

同时,GIS还可以与其他地理信息进行关联,如土地利用、地形地貌等,为保护工作提供综合参考依据。

三、无人机遥感技术的应用无人机遥感技术是近年来古建筑保护中的新兴应用。

通过搭载相机或其他传感器的无人机,可以对古建筑进行高清晰度照片和视频的拍摄。

这种技术具有高效、灵活和低成本的特点,可以从不同角度和高度对古建筑进行全面的监测和记录。

通过不同时间段的遥感数据对比,我们可以了解古建筑的变化情况,及时发现可能存在的问题,并采取相应的措施进行保护。

四、虚拟现实技术的应用虚拟现实技术是利用计算机图形和模拟技术,通过头戴式显示装置等设备为用户创造一种沉浸式的虚拟环境。

在古建筑保护中,虚拟现实技术可以将古建筑的模型进行三维呈现,让人们身临其境地感受古建筑的魅力。

同时,虚拟现实技术还可以模拟不同的景观和环境条件,帮助研究人员预测古建筑在不同情况下的耐久性,并优化保护方案。

测绘技术在古建筑保护与修缮中的应用

测绘技术在古建筑保护与修缮中的应用

测绘技术在古建筑保护与修缮中的应用引言古建筑是一个国家文化遗产的重要组成部分,代表了一个国家的历史、文化和艺术价值。

然而,由于年代久远以及自然和人为因素的影响,古建筑面临着许多保护与修缮的挑战。

在这方面,测绘技术在古建筑保护与修缮中发挥了重要的作用。

测绘技术在古建筑保护中的应用1.精确测量古建筑的保护与修缮需要对其进行精确的测量。

测绘技术通过使用全球定位系统(GPS)、激光测距仪和三维扫描仪等工具,能够对古建筑的尺寸、形状和结构进行高精度的测量。

这些准确的测量结果可以帮助保护人员更好地理解古建筑的特点和问题,并为后续的保护工作提供基础数据。

2.数字化建模测绘技术可以将古建筑转化为数字模型,以实现对其进行虚拟保护和修缮。

通过使用三维扫描仪和计算机辅助设计软件,可以将古建筑的各个部分和细节以数字形式记录下来,并进行模拟和分析。

这样一来,保护人员可以在电脑上重建和修复古建筑,以评估不同修缮方案的可行性,并预测修缮后的效果。

3.监测与保护古建筑需要定期监测以确保其安全和稳定。

测绘技术可以辅助进行古建筑的结构监测和病害分析。

通过使用振动传感器和倾斜仪等装置,可以实时监测古建筑的结构变化和位移情况。

同时,通过使用红外线热成像技术,可以检测古建筑表面的温度变化,以发现潜在的结构问题和病害。

这样一来,保护人员可以及时采取措施来防止进一步的损坏和确保古建筑的安全。

测绘技术在古建筑修缮中的应用1.设计与策划古建筑的修缮需要经过详细的设计和策划。

测绘技术可以提供准确的古建筑数据,帮助修缮人员实现对古建筑的宏观和微观的全面了解。

这些数据可以用于评估和规划修缮工作的范围、步骤和时间,并指导修缮人员进行后续的工作。

2.材料选择与仿制古建筑修缮需要使用到与原材料相似的材料,以保持古建筑的原始特点和风貌。

测绘技术可以通过对古建筑的材料进行分析和测试,帮助修缮人员选择合适的材料。

此外,测绘技术还可以用于古建筑中受损部分的仿制,通过准确的测量和数字模拟,制作出与原件相似的零件和结构,以实现修复的效果。

古建筑保护中的测绘技术应用案例

古建筑保护中的测绘技术应用案例

古建筑保护中的测绘技术应用案例古建筑是一座城市的重要文化遗产,承载着历史的沉淀和传统的记忆。

然而,随着时代的变迁和城市的发展,古建筑面临着严重的破坏和衰老。

为了保护这些宝贵的文化遗产,测绘技术被广泛应用于古建筑的保护与修复工作中。

下面以几个实际案例为例,介绍古建筑保护中的测绘技术应用。

案例一:故宫博物院作为中国最著名的古建筑群之一,故宫博物院位于北京市中心,是明清两代的皇宫。

由于历史的原因和自然环境的影响,故宫内的古建筑出现了不同程度的损坏和变形。

为了保护和修复这些宝贵的文化遗产,大量的测绘工作被开展。

首先,为了了解古建筑的真实状态,采用了激光扫描技术。

通过激光扫描仪对故宫内的古建筑进行扫描,可以精确地获取建筑的三维坐标和形状信息。

这些数据可以用来重建建筑的模型,以便进行后续的修复和保护工作。

其次,通过无人机航拍技术获取的高分辨率影像可以提供建筑立面的详细纹理信息。

这些影像可以用来还原古建筑原有的颜色和装饰,使修复后的古建筑更加真实和精细。

此外,地理信息系统(GIS)技术的应用也对古建筑保护起到了重要的作用。

通过将古建筑的三维模型与空间数据进行关联,可以更好地进行古建筑的管理和保护。

例如,可以将建筑的年代、历史背景、文物分布等信息与三维模型相结合,为游客提供更加全面和深入的导览服务。

案例二:承德避暑山庄承德避暑山庄位于河北省承德市,是清代皇家园林,也是中国最大的皇家园林。

由于长期的自然侵蚀和人为破坏,避暑山庄的许多建筑物出现了严重的损坏。

为了保护和修复这些古建筑,测绘技术被广泛应用。

首先,为了了解建筑物的实际情况,采用了激光测距仪等现代测量仪器对建筑物进行实地测量。

通过测量建筑物的尺寸和位置,可以更准确地进行修复和复原工作,使古建筑回到原有的风貌。

其次,应用多光谱遥感技术对避暑山庄周围的植被和土地利用进行分析,以便制定合理的保护策略。

比如,通过遥感影像可以发现植被覆盖率过低的区域,及时采取措施进行绿化,保护避暑山庄的生态环境。

摄影测量在古建筑的应用

摄影测量在古建筑的应用

摄影测量在古建筑的应用摘要:随着近年来摄影技术的发展,摄影测量也得到了越来越多的应用,特别是在古建筑的测绘中起着重要的作用。

本文就从摄影测量的相关知识出发,结合古建筑测绘及修护等问题,进而深入的探讨和分析了摄影测量在其中的应用,以供大家交流和参考。

关键词:摄影测量古建筑分析应用随着摄影技术的发展,关于摄影测量的运用也越来越多。

摄影测量是一种依靠立体视觉的相关原理,对建筑物体进行多方位的照相,进而根据相关的数学原理和数学关系,测算出建筑物的相关特征以及空间坐标。

这对于建筑物的信息采集以及建筑物的相关保护分析是十分有利的,同时也减少了长期以来依靠大量人工进行测绘的时间和精力,提高了资源的利用率。

摄影测量的出现,有效的解决了测量中面临的一系列问题,同时也提供了有效的解决方案。

下面,笔者将结合具体的实例进行分析,探讨了摄影测量在古建筑中应用的相关问题。

1 摄影测量在获取古建筑几何信息中的应用摄影测量对于古建筑几何信息的获取具有重要作用,在测量中我们可以通过对古建筑的照片进行相应的处理,从而获取一些复杂的构建模型,同时再现这些构建的的空间信息和相应的艺术造型,然后我们可以组装AutoCAD 2DSM构建的建筑模型上,这样一来就可以取得了令人满意的整体效果,做出高精度的3D模型。

下面笔者就将结合曾经做过的岱庙天贶殿三维立体模型进行分析说明。

在岱庙天贶殿的摄影测量中,作者使用全站仪,做出了岱庙的一个平面图,与此同时应用数码相机拍摄图片,并通过相关的软件(OpenGL、3D Analyst、3d max)等制作出了三维的立体图。

在这个过程中,通过全站仪测量数据,用CASS软件分析,绘制出平面图,再利用CAD绘制出大致的三维立体图形。

用数码相机拍摄具体的岱庙相关图片,利用Terra Vista软件完成地形建模,将高程DEM、图像数据、各种矢量数据集合而成的三维模型。

视影仿真模型建立之后,运用OpenGVS或3Dmax进行三维可视化平台的建立,就可以比较逼真的显示出岱庙天贶殿的三维场景和虚拟景物。

摄影测量在古建筑的应用

摄影测量在古建筑的应用

摄影测量在古建筑的应用作者:张瑞娟牛茂靖秦宁来源:《科技资讯》2011年第29期摘要:随着近年来摄影技术的发展,摄影测量也得到了越来越多的应用,特别是在古建筑的测绘中起着重要的作用。

本文就从摄影测量的相关知识出发,结合古建筑测绘及修护等问题,进而深入的探讨和分析了摄影测量在其中的应用,以供大家交流和参考。

关键词:摄影测量古建筑分析应用中图分类号:P231.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)10(b)-0000-00随着摄影技术的发展,关于摄影测量的运用也越来越多。

摄影测量是一种依靠立体视觉的相关原理,对建筑物体进行多方位的照相,进而根据相关的数学原理和数学关系,测算出建筑物的相关特征以及空间坐标。

这对于建筑物的信息采集以及建筑物的相关保护分析是十分有利的,同时也减少了长期以来依靠大量人工进行测绘的时间和精力,提高了资源的利用率。

摄影测量的出现,有效的解决了测量中面临的一系列问题,同时也提供了有效的解决方案。

下面,笔者将结合具体的实例进行分析,探讨了摄影测量在古建筑中应用的相关问题。

1 摄影测量在获取古建筑几何信息中的应用摄影测量对于古建筑几何信息的获取具有重要作用,在测量中我们可以通过对古建筑的照片进行相应的处理,从而获取一些复杂的构建模型,同时再现这些构建的的空间信息和相应的艺术造型,然后我们可以组装AutoCAD2DSM构建的建筑模型上,这样一来就可以取得了令人满意的整体效果,做出高精度的3D模型。

下面笔者就将结合曾经做过的岱庙天贶殿三维立体模型进行分析说明。

在岱庙天贶殿的摄影测量中,作者使用全站仪,做出了岱庙的一个平面图,与此同时应用数码相机拍摄图片,并通过相关的软件(OpenGL、3D Analyst、3d max)等制作出了三维的立体图。

在这个过程中,通过全站仪测量数据,用CASS软件分析,绘制出平面图,再利用CAD绘制出大致的三维立体图形。

用数码相机拍摄具体的岱庙相关图片,利用Terra Vista 软件完成地形建模,将高程DEM、图像数据、各种矢量数据集合而成的三维模型。

摄影测量在古建筑修复中的应用

摄影测量在古建筑修复中的应用

摄影测量在古建筑修复中的应用摘要:随着社会的不断进步,科学技术的快速发展,摄影测量也在科技发展的浪潮中不断发展,并且在不断地创新改革中日趋完善。

摄影测量的作用发挥在各行各业之中,在古建筑的保护与修复的实际过程中,摄影测量也发挥着重要的作用。

与传统的人工测量相比,摄影测量技术的应用可以在很大程度上合理利用资源,并且为古建筑的修复停工可靠的数据支撑,让古建筑的修复更为严谨科学。

本文从摄影测量的在获取古建筑的几何信息以及保护与修复的相关应用中出发,简述了摄影测量在古建筑修复中的应用,希望可以为相关从业人员带来帮助。

关键词:摄影测量;古建筑;修复;应用伴随着科技浪潮的来临,各种技术都进入蓬勃发展的时期,摄影技术也在科技发展的浪潮中不断改革创新,运用在各行各业的实际工作当中。

摄影测量依据的是立体视觉,通过的建筑物体进行全方位的拍照,来测算出建筑的外表特征,并在这一过程中,对建筑的地理坐标进行记录。

这种技术特性使得其在古建筑的修复中发挥着不可替代的作用。

在实际的测量过程中,摄影测量的应用,不但可以大大减少人工在测量过程中的工作量,减少对古建筑测量人力、物力的投入,还能提高测量结果的准确度,并且让相关测量结果更为直观,大大提高了在古建筑修复过程中的资源利用率。

一、摄影测量技术简介摄影测量技术在当前的应用过程中主要以竖向摄影测量技术和倾斜摄影测量技术为主,这两种技术具有不同的应用条件,下文对这两者摄影测量技术进行简要介绍。

(一)竖向摄影测量技术竖向摄影测量技术是在空中垂直对地面进行连续拍照的摄影测量技术,这种方法在应用过程中往往采用无人机来实现,在对地面物体进行拍照过后可以通过相关的电脑软件来对拍取到的照片进行相关的处理工作。

但这种拍摄方法所取得的结果只有物体的俯视角度,并不能从获得整体的测量影像。

(二)倾斜摄影测量技术与竖向摄影测量技术不同相比,倾斜摄影测量技术能够从全方位的获得建筑物的图片信息,这种方法打破了单一角度拍摄的限制,可以从多个角度对被摄影物体进行拍照,然后通过相关的应用软件对获得的影像信息进行处理,最终可以得到被拍摄物体完整的三维立体模型。

近景测量技术及其在建筑测绘中的应用

近景测量技术及其在建筑测绘中的应用

近景测量技术及其在建筑测绘中的应用近景测量技术是一项在建筑测绘领域中广泛应用的技术。

它利用现代电子设备和图像处理技术,通过对建筑物或者地貌等进行非接触式的测量和分析,为建筑设计和施工提供精确的数据支持。

近景测量技术的应用范围非常广泛,既包括了建筑测绘领域内的细节测量,也包括了对整体环境的三维重建和分析。

本文将重点介绍近景测量技术的原理和在建筑测绘中的具体应用。

近景测量技术基于三角测量法和视差的原理,通过摄影测量仪器,如全站仪或者激光扫描仪,获取建筑物或者地貌的影像数据,并通过图像处理软件将这些影像转换为数字化的模型。

测量仪器可以通过区域摄影、全球导航系统(GNSS)和惯性测量单元(IMU)等技术,获取精确的位置和姿态信息。

而图像处理软件可以根据这些数据,进行三维点云的重建和特征提取。

在建筑测绘中,近景测量技术的应用可以分为两大类:一是对建筑物的测量和监测,二是对建筑环境的三维重建和分析。

对于建筑物的测量和监测,近景测量技术可以实现对建筑物外部和内部的测量。

通过获取建筑物的影像数据和位置信息,可以对建筑物的立面、屋顶等细节进行测量和分析,获得准确的尺寸和形状。

这对于建筑设计和建筑工程监理十分重要。

同时,对于高层建筑和大型结构物来说,近景测量技术可以通过对结构的不同位置进行连续监测,及时发现变形和裂缝等问题,为结构的安全性评估提供数据支持。

对于建筑环境的三维重建和分析,近景测量技术可以通过获取周围的影像数据和位置信息,实现对整体环境的重建和分析。

通过对建筑场景进行三维重建,可以实现对环境的可视化展示和空间分析,为城市规划和景观设计提供科学依据。

同时,近景测量技术还可以通过对建筑物周围的环境进行分析,如道路、河流、植被等,为交通规划和生态保护提供决策支持。

除了以上的应用,近景测量技术还可以与其他技术相结合,实现更广泛的应用。

例如,通过将近景测量技术与地理信息系统(GIS)技术相结合,可以实现对地理信息的精确定位和空间分析;通过将近景测量技术与虚拟现实(VR)技术相结合,可以实现对建筑设计方案的可视化和交互式展示;通过将近景测量技术与无人机技术相结合,可以实现对建筑物和地貌的快速测量和监测。

摄影测量技术在建筑物量测中的应用

摄影测量技术在建筑物量测中的应用

摄影测量技术在建筑物量测中的应用摄影测量技术是一种通过摄影测量仪器和技术方法,利用照片、影像等数据实现对地物形状、位置和属性进行测量的技术。

在建筑领域,摄影测量技术具有重要的应用价值,可以实现对建筑物的快速、精确量测,为建筑设计、修缮和管理等工作提供支持和指导。

首先,摄影测量技术在建筑物量测中的应用主要体现在建筑物的三维建模和空间布局分析方面。

利用无人机、航空影像和地面摄影等方式获取建筑物的高分辨率影像数据,结合数字图像处理和计算机视觉技术,可以实现对建筑物外部形状、立面细节、屋顶结构等的三维重建。

这种三维建模的结果可以直观地反映建筑物的空间结构和外观特征,为建筑设计和效果展示提供可靠的数据支持。

其次,摄影测量技术在建筑物量测中的应用还可以实现建筑物内部空间的分析和管理。

通过激光雷达扫描仪等设备获取建筑物室内的三维点云数据,再结合室内定位技术和建筑信息模型(BIM),可以实现对建筑物内部空间的精确量测和立体可视化。

这种技术可以帮助建筑师和设计师更好地理解和分析建筑物的内部结构和布局,为室内设计和功能规划提供有益参考。

同时,这些数据还可以用于建筑物的维护管理和设备更新,实现对建筑物内部空间进行可视化管理和智能化控制。

此外,摄影测量技术在建筑物量测中的应用还可以辅助建筑物的修缮和文化遗产保护工作。

对于古建筑和文化遗产的修缮和保护,精确的测量是非常重要的工作环节。

传统的测量手段往往导致建筑物受损或破坏,而摄影测量技术可以通过非接触式测量的方式实现对建筑物各个部位的精确测量,从而减少对建筑物的破坏性影响。

同时,摄影测量技术还可以结合虚拟现实和增强现实技术,实现对修缮效果的预览和评估,为修缮工作提供科学依据和指导。

综上所述,摄影测量技术在建筑物量测中的应用具有广泛的优势和潜力。

它不仅能够提高测量的精度和效率,还能够实现对建筑物形状、空间结构和属性的全面量化和分析。

随着技术的不断发展和创新,摄影测量技术在建筑领域的应用将会越来越广泛,为建筑设计、修缮和管理等工作带来更多的便利和可能性。

摄影测量技术在文物保护与考古研究中的应用案例

摄影测量技术在文物保护与考古研究中的应用案例

摄影测量技术在文物保护与考古研究中的应用案例概述:摄影测量技术是一种利用摄影测量原理和方法对目标进行测量、分析和成图的技术手段。

在文物保护与考古研究中,摄影测量技术的应用广泛而深入。

本文将通过分析几个实际案例,探讨摄影测量技术在文物保护与考古研究中的应用。

一、文物保护中的摄影测量技术应用案例1.1 古建筑测绘与保护古建筑作为文化遗产的重要组成部分,需要精确的测绘和保护。

摄影测量技术通过无人机航拍和三维重建等手段,可以实现对古建筑的全面测绘和高精度化模型重建,为古建筑保护提供准确的数据支持。

例如,在对某座古城墙进行保护修复过程中,利用摄影测量技术获取了古城墙的立面图像,通过对图像进行处理可以得到准确的尺寸和形状,从而指导修复工作的进行。

1.2 遗址遗迹勘探与研究在考古研究中,摄影测量技术可以应用于遗址遗迹的勘探和研究。

通过利用航空摄影和激光雷达扫描等手段,可以获取遗址遗迹的全貌图像和精确的三维数据,帮助考古学家快速了解和分析遗址遗迹的特征和结构。

例如,在对某一古代城市遗址进行研究时,利用航空摄影获取了该遗址的全景图像和高分辨率影像,结合摄影测量技术的三维重建,形成了城市遗址的全面数字模型,并通过模型分析城市的布局和规划。

二、摄影测量技术在考古研究中的应用案例2.1 考古发掘与文物保护考古发掘是对古代遗址进行挖掘和研究的过程。

传统的考古发掘工作需要大量的人力和物力投入,且对文物保护存在一定的破坏性。

而利用摄影测量技术可以实现对考古现场的非接触式测量和记录,减少对文物的破坏。

例如,在对某一古代墓葬进行发掘时,使用摄影测量技术拍摄葬礼现场的多张照片,并通过图像处理和分析,可以获取墓葬的形状和结构信息,帮助考古学家快速评估墓葬的价值和保护等级。

2.2 文物修复与保护文物的修复与保护需要精准的测量和记录,以确保修复过程中的细微差异和损伤得到准确的还原。

摄影测量技术通过高精度影像处理和三维重建,可以实现对文物的全面测量和精确的数字模型建立。

测绘技术中的摄影测量与三维重建技术在历史建筑保护中的应用

测绘技术中的摄影测量与三维重建技术在历史建筑保护中的应用

测绘技术中的摄影测量与三维重建技术在历史建筑保护中的应用历史建筑是一座城市的瑰宝,它承载着一座城市的记忆和文化遗产。

然而,由于历史建筑本身的特殊性和时间的流逝,保护和修复历史建筑一直是一项复杂而具有挑战性的任务。

在这个过程中,摄影测量与三维重建技术发挥着越来越重要的作用。

本文将探讨在历史建筑保护中,测绘技术中的摄影测量与三维重建技术的应用。

首先,摄影测量技术在历史建筑保护中起到了关键的作用。

摄影测量技术可以用来获取历史建筑的三维模型。

传统的建筑测量方法需要人工进行,费时费力且容易出现误差。

而摄影测量技术通过对历史建筑进行摄影,然后利用计算机软件进行处理,可以高精度地获取建筑的三维模型。

这种非接触式的测量手段不仅提高了测量的效率,还减少了人工测量过程中对建筑的干扰。

其次,三维重建技术在历史建筑保护中具有重要的应用价值。

通过三维重建技术,可以精确还原历史建筑的原貌。

在历史建筑保护中,人们常常需要进行修复和重建,但这些工作往往需要依据建筑的原貌进行。

摄影测量与三维重建技术可以通过获取大量的图像和点云数据,还原历史建筑的三维模型,为后续的修复和重建工作提供了准确的依据。

摄影测量与三维重建技术在历史建筑保护中的应用不仅仅停留在测量和重建的层面上,还可以为研究历史建筑提供新的视角。

通过对历史建筑的三维模型进行分析和研究,可以发现建筑中隐藏的细节和特点。

例如,一座历史建筑的立面是如何设计的,建筑中的柱子和梁是如何连接的等等。

这些细节和特点对于了解历史建筑的建筑风格和施工工艺具有重要的意义。

此外,摄影测量与三维重建技术还可以在历史建筑保护的过程中进行检测和监控。

通过对历史建筑的三维模型进行比对,可以发现建筑物是否发生了变形或者损坏。

这种非接触式的检测手段不会对历史建筑造成额外的损害,可以帮助保护人员及时发现问题,并采取必要的措施进行修复和保护。

值得一提的是,摄影测量与三维重建技术的应用还可以促进历史建筑保护工作的数字化和信息化。

测绘技术在古建筑保护中的重要应用方法

测绘技术在古建筑保护中的重要应用方法

测绘技术在古建筑保护中的重要应用方法古建筑是一个国家文化遗产的重要组成部分,它们承载着历史的记忆和人们的情感。

为了保护和传承这些宝贵的文化遗产,测绘技术在古建筑保护中发挥着重要的作用。

本文将探讨测绘技术在古建筑保护中的重要应用方法。

首先,测绘技术在古建筑保护中的一个重要应用是精确的三维建模。

通过激光扫描、摄影测量等技术手段,测绘师可以将古建筑的外形、内部结构以及周边环境等进行高精度的测量和建模。

这些三维模型可以为古建筑的修复和保护提供重要的参考依据。

例如,在进行古建筑的修复工作时,可以先对其进行三维建模,以帮助修复人员了解古建筑的实际情况,避免因修复工作不精准而对古建筑造成进一步破坏。

其次,测绘技术还可以辅助进行文物保护单位的标定和定位。

在古建筑保护中,文物保护单位的标定和定位是一项关键任务。

通过测绘技术,可以准确地确定文物保护单位的位置、大小和形状等。

这对于确保文物保护单位的完整性和安全性具有重要意义。

例如,在进行文物保护单位的勘察工作时,测绘师可以使用全站仪等测量仪器,对文物保护单位的各个方面进行详细测量,并将其转化为数字化的数据,以便进一步分析和研究。

此外,测绘技术还可以用于古建筑的变形监测。

在古建筑中,由于年代久远、环境变化等原因,往往会出现一些变形现象。

这些变形现象对古建筑的结构和安全性都会产生一定的影响。

通过测绘技术,可以监测和记录这些变形现象,及时发现问题并采取相应的措施。

例如,通过使用高精度的测量仪器,可以对古建筑的墙体、柱子等结构进行定期测量,以监测其是否发生了倾斜、开裂等变形现象。

最后,测绘技术还可以用于古建筑的数字化档案建设。

古建筑的保护工作需要大量的文献资料和图纸参考,而这些资料往往是零散的、不完整的。

通过测绘技术,可以对古建筑进行全面而系统的测量和记录,并将其转化为数字化的档案。

这样一来,不仅可以更方便地保存和管理这些资料,还可以为后续的研究和保护工作提供重要的数据支持。

摄影测量技术在城市历史建筑保护与文化遗产修复中的应用

摄影测量技术在城市历史建筑保护与文化遗产修复中的应用

摄影测量技术在城市历史建筑保护与文化遗产修复中的应用引言城市历史建筑是一座城市文化的瑰宝,它们承载着丰富的历史与文化内涵。

然而,随着时间的推移和环境的改变,这些城市历史建筑也遭遇到了各种问题,如老化、腐蚀、破损等。

为了保护这些文化遗产并进行修复,摄影测量技术的应用变得越来越重要。

本文将探讨摄影测量技术在城市历史建筑保护与文化遗产修复中的作用,并展示其在实践中的应用案例。

第一部分:摄影测量技术简介摄影测量技术是一种通过摄影记录和分析图像数据来测量物体形状、大小和位置的方法。

它通过使用无人机、激光扫描等设备,可以获取高分辨率的影像数据,进而实现对城市历史建筑进行三维建模、纠正变形、监测损伤等工作。

与传统的测量方法相比,摄影测量技术具有非接触性、高精度和高效率等优势,尤其适用于大规模场景的测量与分析。

第二部分:摄影测量技术在城市历史建筑保护中的应用2.1 三维建模通过摄影测量技术可以将城市历史建筑转化为三维模型,从而实现对建筑物的全方位展示与研究。

利用摄影测量技术获取的高分辨率影像数据可以精确重建建筑物的外部和内部结构,为建筑文物的数字化保护提供了强有力的支撑。

这不仅有助于修复工程规划与设计,还方便了专家学者的研究与交流。

2.2 变形监测城市历史建筑在长期使用和自然环境的作用下,往往会出现不同程度的变形。

摄影测量技术可以通过定期拍摄建筑物的影像数据,对其进行形变监测与分析。

通过对监测结果的比对和分析,可以及时发现和定位建筑物的变形问题,为修复和加固工程提供准确的依据。

第三部分:摄影测量技术在文化遗产修复中的应用案例3.1 故宫博物院文化遗产修复项目故宫博物院是中国历史建筑的代表性遗产之一,其丰富的文化遗产吸引了无数游客和学者。

为了实现对故宫文化遗产的修复保护,摄影测量技术被应用于该项目中。

通过无人机航拍和激光扫描技术,对故宫建筑进行了全面的三维测量与建模。

这为修复工作提供了精确的数据支持,并保证了修复结果的准确性。

近景摄影测量技术在古建测绘中的研究和应用

近景摄影测量技术在古建测绘中的研究和应用

近景摄影测量技术在古建测绘中的研究和应用摘要:随着二十一世纪的到来,各个行业的科学技术都得到了飞速的发展,而表现在古建测绘领域中的则是近景摄影测量技术的研究与运用。

本文着眼于近景摄影测量包括一系列测量软件、相机、CAD等DSM的运用,来浅析该技术在古建测绘中的研究和运用,最后对古建筑表面构件的三维模型也进行了一定的论述。

关键词:近景摄影测量技术;古建测绘;研究及应用引言随着科技的不断发展,近景摄影测量技术在古建的测绘中正在发挥着越来越重要的作用。

在对于古代建筑的整修或者是重建工作的时候,三维模型往往发挥着最为关键的作用。

在这项工作之中,由于一些表面纹理复杂、构造奇特的建筑构件DSM很难被表现出来,因此精准而快速地建立古代建筑构件的DSM就成为了十分关键的因素。

目前解决该问题有一种新方法,先是采用数字来完成近景摄影相关的测量工作,然后呈现出的数字影像则可以使用相关的数码相机获取,最后采用PM摄影测量软件来获取三维坐标,转入AutoCAD中来创建相关的DSM古代建筑构建。

一、近景摄影测量技术的运用(一)近景摄影测量技术的含义近景测量技术从广义上指的是利用物距不大于300m的摄影物体的立体像来进行摄影测量。

数字近景摄影测量大致上可以分成建筑摄影测量、工业摄影测量以及生物医学上的测量。

而其中用途最广的仍属建筑摄影上的测量过程。

而且借助计算机和绘图仪,可绘制等值线图、断面图以及立体透视图。

例如等值线图如图1-1所示。

图1-1 等值线示意图还可用数字形式或图解形式输出工程设计人员所需要的各类参数,如面积、体积、周长、曲率、半径、速度、加速度、轨迹和质量分布等。

近景摄影像片可利用各类单像或立体坐标量测仪、解析测图仪以及某些立体测图仪进行处理,而在古建测绘中使用的是专用的近景摄影测量仪器,它的功能在于测量一系列亭台楼阁等古老建筑亦或者是一些复杂多变的等值线图、平面图以及立面图,在古迹遗址和历史文物的复制发展上的运用也越来越多。

数字近景摄影测量在古文物三维重建中的应用研究

数字近景摄影测量在古文物三维重建中的应用研究

论文题目:数字近景摄影测量在古文物三维重建中的应用研究专业:地图制图学与地理信息工程硕士生:杨育桢(签名)指导教师:陈晓宁(签名)摘要对珍贵文物进行数字化处理,建成基于网络的数字化博物馆系统,可以较好地解决丰富的展品与有限的展览空间、时间的矛盾,进一步开拓博物馆藏品保护、研究和展示的新领域,还可以实现博物馆管理观念和管理手段的现代化。

更重要的是精确的文物数字模型记录了文物原始的真实三维信息和纹理信息,为文物修缮和恢复提供了重要的数据和模型支持。

由于古文物具有轮廓复杂、不易接触、丰富的纹理信息等特点,因此如何迅速而准确获取古文物的DSM成为一个关键点。

数字近景摄影测量技术成本低廉、数据量小、处理速度快捷,精度也完全满足需求,因此,数字近景摄影测量在古文物三维重建方面有不可比拟的优势。

本文通过对一般摄影测量软件和专业近景软件进行探索研究,成功的实现了应用一般摄影测量软件对近景数据的快速高精度处理。

本文使用非量测数码相机与全站仪分开作业的方法,获取古文物的三维坐标,研究分析了近景数据预处理过程,利用最优检校算法和标定参考物对相机进行精确检校,得到相机参数,然后使用一般摄影测量软件快速建立文物的DEM,生成等值线和正射影像,再进行图像配准,解决纹理映射和模型无缝拼接问题,最后将生成的三维模型导入3dmax中,赋予相应的材质,从而实现古文物三维建模。

本文以大雁塔古文物群为例,说明了获取文物近景数据方式和方法,以及使用一般摄影测量软件PixelGrid获取近景建模数据的过程。

并分析了相关精度水平,以及影像精度的因素,最后给出了提高精度的有效建议。

关键词:数字近景摄影测量非量测相机三维建模研究类型:应用研究Subject:The study of the application of the digital close-range photogrammetry in3D reconstruction of cultural relics Specialty:Cartography and geographic information engineering Name:Yang YuzhenSupervisor:Chen XiaoningABSTRACTValuable cultural relics are digitized,built network based digital museum system,what can better solve the problem what is the space and time about the exhibits,and further explore the museum protection,research and display a new field,also can realize the museum management ideas and modern management tools.More important is the precise relics digital model recorded relics primitive true3D information and texture information,for the restoration of cultural relics and recovery and provide important data model support.As a result of antiquities,not easy to contact with contour complex,rich texture information and other features,so how to quickly and accurately obtain antiquities DSM became a key point. Digital close-range photogrammetry technology,low cost,small data quantity,processing speed,accuracy and fully meet the demand,therefore,digital close-range photogrammetry in antiquities three-dimensional reconstruction have incomparable advantages.In this paper,through to the general photography measurement software and professional close-up software for exploration and research,the successful realization of the application of close-range photogrammetry software general data fast and high accuracy processing.In this paper,the use of non-metric digital camera and total separated operation method,obtain the antiquarian three-dimensional coordinates,based on the analysis of close-range data pretreatment process,using the optimal calibration algorithm and the calibration reference for accurate calibration of camera,get the camera parameters,then use the general photogrammetry software rapid establishment of artifacts in the DEM,to generate contour lines and ortho image,then solve the problem of image registration,texture mapping and model of seamless splicing,finally will generate a3D model into3DMAX,gave the corresponding materials,thereby realizing the three-dimensional modeling of antiquities.The big wild goose pagoda antiquities group as an example,describes the acquisition of artifacts close-range data the way and the method,and the use of general photogrammetry softwarePixelGrid for close-range modeling data process.And analysis of the relevant level of precision,as well as the imaging accuracy factors,finally improve the accuracy of the effective suggestion.Key words:Digital close-range photogrammetry;non-metric digital camera;3D Modeling Thesis:Application Research目录1绪论 (1)1.1研究背景和意义 (1)1.1.1研究背景 (1)1.1.2研究意义 (3)1.2国内外研究现状 (4)1.3本文主要研究内容和关键技术 (5)1.3.1主要研究内容 (5)1.3.2关键技术 (6)2相机检校算法与实现 (7)2.1近景检校内容和相机选择 (7)2.1.1近景检校内容 (7)2.1.2本文采用相机型号和参数 (7)2.2经典检校算法 (9)2.2.1计算机视觉方法 (10)2.2.2摄影测量方法 (11)2.3算法实现 (16)2.3.1DLT算法程序 (16)2.3.2张正友平面网格算法程序 (18)2.3.3实验分析 (19)2.4本文采用的检校算法 (20)2.4.1基于单LCD相机标定 (20)2.4.2摄影方式 (22)3数据采集与处理 (23)3.1数据采集 (23)3.1.1影像采集 (23)3.1.2控制点采集 (24)3.2数据处理 (26)3.2.1近景数据预处理 (26)3.2.2数据处理基本理论 (29)3.3近景模块和近景软件 (33)3.3.1VirtuoZo (33)3.3.2PhotoModeler (34)3.3.3Lensphoto (35)3.3.4PixelGrid (35)4三维建模关键技术 (37)4.1DEM基本理论 (37)4.1.1DEM的表示模型 (37)4.1.2DEM的建立 (38)4.2本文采用的三维建模方法 (40)4.3纹理映射 (41)4.3.1纹理映射方法 (41)4.3.2本文采用纹理映射方法和原理 (43)5近景摄影测量建模实例分析 (45)5.1PhotoModeler案例 (45)5.1.1实验流程 (45)5.1.2工程案例 (46)5.1.3实验分析 (47)5.2PixelGrid案例 (48)5.2.1实验流程 (48)5.2.2工程案例 (50)5.2.3实验分析 (55)6精度分析 (56)6.1精度报告与结论 (56)6.1.1精度报告 (56)6.1.2精度结论 (60)6.2精度分析 (60)6.2.1误差分析 (60)6.2.2提高精度的建议 (61)7总结和展望 (62)7.1总结 (62)7.2本文的创新点 (62)7.3展望 (63)致谢 (64)参考文献 (65)攻读硕士期间主要研究成果 (69)1绪论1.1研究背景和意义1.1.1研究背景陕西是中华远古文明的重要发祥地,早在一百万年以前,就有人类在此繁衍生息。

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探讨近景摄影测量新技术在古建筑领域的应用摘要:文章介绍了采用摄影测量软件、数码相机、cad、pc机等来建立复杂构件的dsm。

论述了创建古建筑表面构件的3维模型有效方法。

关键词:数字近景摄影测量;数字表面模型
在古建筑领域中,对古建筑的重建或保护工作可以采用构建建筑物构件的三维模型。

在这项工作中,用常规的方法很难构件表面复杂、外形奇特的建筑构件dsm。

所以,准确而迅速地建立古建筑构件的dsm就显得特别关键。

文章中探讨了一种非常有效的方法,该方法采用数字近景摄影测量,采用数码相机将建筑物构件的数字影像进行获取,构件的3维坐标使用摄影测量软件photomodeler 进行获取,最后将坐标转入autocad创建建筑构件的dsm。

1、数字近景摄影测量以及获取数据
根据摄影机在摄影时所处位置不同,摄影测量可分为航天摄影测量、航空摄影测量和地面摄影测量。

根据所应用的领域不同它还可分为非地形摄影测量和地形摄影测量。

在根据其技术处理方法的不同,还可分为数字摄影测量、解析摄影测量和模拟摄影测量。

测量不受地理条件和气候的限制,不需接触物体本身,摄像的形象直观、信息丰富,是客观物体的真实反映。

人们能够通过摄影获得物体的大量物理信息和几何信息。

摄影测量可以利用在对物体拍摄的瞬间的影像进而完成测量的工作,这种工作是使用常规方法难以实现的。

摄影测量可以生产出数字正摄影、数字高程模型、数字线划
图、纸质地形图等。

它产品形式多种多样,成图效率高、速度快。

适合于大范围的地形、建筑测绘工作。

摄影测量的发展历史悠久。

目前,半自动或自动的数字近景摄影测量系统被广泛地应用与古建筑、古文物领域中,是方便、快捷且强有力的一种工具。

数字近景摄影测量技术还具备了很大的灵活性和潜力。

它能够在古建筑、古文物的资料记录、研究、维护、修复、重建等各种工作中发挥出重要作用。

这种数字近景摄影测量系统具有不同的实际情况和用途的功能选择,该系统包括成果输出、数据处理、数据获取的设备和软件,一台数码照相机就是数据获取设备,它可以对物体影响数据进行获取。

以windows平台为基础,photomodeler软件利用了数字摄影测量的方法与原理,它可以从n 张像片中飞速获取大量的细节来进行3维测量数据的提取。

photomodeler软件的作业流程可以参照图所示。

2、autocad
国内目前使用最广泛的计算机辅助绘图软件包就是autocad,它具有完全开放的结构,具备强大的图形编辑与创造功能,被广泛地应用于制图、工业制造、机械、建筑等方面。

autocad提供了c语言开发系统、autolisp编辑语言、样板图、线型、图案、菜单等多种多样的二次开发工具。

这些工具有助于cad用户根据实际的需要开发、拓展、扩产其功能。

autocad还能够通过镶嵌和对象链接与文字处理软件或图形图像处理软件进行数据信息的交换,这就对其使用领域以及应用功能进行了有效的扩展。

在处理3维图像时,
autocad提供了实心体造型建模技术以及表面与线框描述建模技术这两种立体建模技术。

实心体造型建模技术采用简单3维物体切割、求交、求合等构成复杂的立体模型,它通过了复杂的计算,因为对后续编辑工作的要求较高,所以对计算机的要求也高,虽然数据量庞大,但是工序步骤简单。

表面与线框描述建模技术对物体的线框架进行建立,再对物体的表面进行构面,用以创建立体模型。

这种技术虽然比较直观,但是工序步骤较繁琐。

在实际作业中,要按照构件的不同情况来选择有效、简洁的建模技术。

3维图形与autocad 的二维图形相比较,处理能力较弱。

尤其在对精度方面有具体特殊要求时,更加显示出3维图形处理能力的不足。

实际应用中,用autolsp编辑语言扩充和改进了3维处理能力,再结合构件的特点,促进构件建模的速度。

3、实例说明
古建筑的构件通常具有表面复杂、外型奇特等特点,这些特点对建筑物整体外观的作用非常重要。

采用cad和近景摄影测量的方法对3维模型进行创建。

在建立宝顶莲花构件dsm时,宝顶上莲花由八片莲花瓣构成,莲花中座高288毫米,上圆直径1080毫米,底面内径757毫米,其主体形状为圆形。

在莲花构件的表面做上标志,在天气好的条件下,在不同的位置,保持一米左右的摄影距离,使用预先检验过的数码相机摄取百分之百重叠的八张像片。

在莲花构件上采用钢尺准确进行测量,具体测量不得少于一个长度。

如果像片的现场质量达不到满意程度可重新进行拍摄。

完成拍摄后,将
影像数据传入计算机中,用adobe photoshop软件等图像处理软件对影像进行增强色彩、增强边缘、分割影像、编辑处理等工作,最后存入工程影响目录中。

采用photomodeler软件时,先从影像目录里选出六张影像,进行摄影测量处理。

提供相机的参数信息,进行影响匹配。

标定像片上所有的待定点,并提供一个距离进行相对控制。

当获取到多片同名点像方坐标时,再利用程序进行光束法平差计算得出各个待定点的3维坐标。

用dxf格式文件保存处理的结果。

在autocad中,根据莲花的高度、圆的直径等实际相对控制参数和莲花的特征来编辑整理使用photomodeler处理过的数据。

建立宝顶莲花构件dsm就需要利用所开发的软件和autocad的3维图形处理功能。

例如:古建筑的屋顶有一个鸱吻,在佛教中鸱吻是雨神的座物,在古建筑中是大殿正脊两端的装饰物,它的形状像是一条鱼尾。

在建立鸱吻构件dsm时,用笔在鸱吻上做标志,为取得足够多的相互重叠影像,必须使用数码相机对它进行近距离的围绕摄影。

完成摄影后,在计算机中输入原始数据。

与宝顶莲花dsm时相同,用photoshop软件对其进行处理后,存入工程影像目录中。

其摄影测量的处理应使用photomodeler软件。

从工程影像目录中选出六张影像,标定像片上所有的待定点,提供相机的参数信息以及基座尺寸,测量像方坐标并进行影像的匹配,通过photomodeler程序计算光束法平差,获得各个待定点的3维坐标,最后,以dxf格式的文件来保存处理的结果。

在autocad中整理、编辑数据,构面连线
后,创建鸱吻构件dsm。

在古建筑中,悬鱼起到保护脊檁的作用,同时它还是悬山结构古建筑物的山面装饰物。

与莲花、鸱吻不同,悬鱼类构件的总体呈平面的表面上有许多复杂的艺术浮雕,所以就不能够用常规的方法对其进行测绘。

建立悬鱼构件dsm必须采用下列方法:a.采用autocad3维建模技术来对悬鱼立体框架模型进行建立。

b.对悬鱼进行正直摄影,并将拍摄的数字影像输入计算机。

c.处理拍摄的数字影像,增强其色彩,改变图像的大小等。

d.将图像传入autocad,用3维和二维的图形编辑功能对所要表达的细节浮雕花纹进行描绘和编辑。

最后创建细节模型。

e.对悬鱼的细节模型和框架模型进行套合以及三位编辑,最终构成悬鱼dsm。

结束语
在严格的控制数据技术的基础上,搭配高精度的数码相机,会更好地体现出photomodeler-autocad-dsm方法的作用。

在获取古建筑工程中的复杂表面构件模型时,逼真地表现出构件的艺术造型。

参考文献
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[2]周乾,阎维明.cfrp加固古建筑榫卯节点抗震试验[j].东南大学学报,2011(2).
[3]李晓峰,张瑜,罗念武.摄影测量中环状编码点的检测方法
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