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基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模探究

2019-03-29高美玲

科学与技术 2019年9期
关键词:数字城市三维模型

高美玲

摘要:目前,城市规划工作开始成为了全社会关注的重点对象。由于早期的城市模型创设存在诸多缺陷,使得获得的模型在纹理层面并没有达到规定的要求。为此,相关工作人员尝试应用倾斜摄影测量技术的方式,以此推动城市数字化的发展。本篇文章将阐述倾斜摄影测量技术和三维数字建模的基本概念,探讨技术的实际应用,并对于纹理信息的采集和处理方面提出一些合理的见解。

关键词:倾斜摄影测量技术;三维模型;数字城市;纹理信息

引言:

从现阶段发展而言,伴随数字理念的提出,使得城市规划工作更具准确性、真实性以及完整性特点。正是基于这一情况,三维实景模型的应用范围也变得越来越广。而在将倾斜摄影测量技术应用其中之后,模型质量将会得到大幅度提升,进而降低工作人员的工作难度。

一、倾斜摄影测量技术和三维数字建模的基本概念

(一)倾斜摄影测量技术

倾斜摄影测量技术可以算是近年来诞生的全新技术形式,其直接解决了早期拍摄模式过于局限的问题。一般来说,该技术主要由摄影获取技术以及数据处理技术共同组成,以此能够准确完成数据资料的获取,通常具备三方面优势:其一是可以真实反映出地物的具体测量情况;其二是能够完成单张测量的工作;其三是可以完成地物信息的采集[1]。

(二)三维数字建模

所谓三维数字建模,主要是依靠方针技术和信息技术的形式完成模型创设。这项技术同样是近些年除下你的全新技术,将其应用于城市规划工作之后,可以帮助工作人员完成土建信息和地籍信息的获取。如此一来,信息查询工作以及定位分析工作都将能够顺利进行。

二、倾斜摄影测量技术的实际应用

(一)IMAGIS程式三维建模过程

1.数据提取

基于地图原有的比例尺,对城市所有尽管的特征和信息内容进行提取,之后再从中筛选相关数据资料,并按照规定的要求予以保存。而计算机则会将这些内容全部转化为DXF格式的文件。

2.景观模型创设

基于获取的数据内容,按照城市规划图纸展开匹配,将Mapinfo的数据资料导入其中,并依靠tab的形式展开保存,最后再以MIF的格式进行保存。如此一来,软件的后期应用将会更为简单,进而能够完成一个没有底面的五面体创设工作。

3.地形模型建立

依靠正摄影测量的方式能够完成地形模型信息的获取,将底面信息和五面体叠加结合在一起之后,便能够得到全新的地形模型。在IMAGIS三维模型内部,应当采用匹配影像的方式,以此可以将所有纹理全部映射于DOM内部。

(二)纹理采集以及纹理信息粘贴

1.纹理采集方式

首先是现场摄影,对于城市三维地形模型来说地物一直都是其中最为重要的信息内容。这些信息资料一般主要依靠数码相机拍摄的方式进行获取,之后再通过规划图完成坐标信息获取。

其次是遥感设备,通过航空拍摄的方式进行数据资料获取。而在正式拍摄之前,还需要基于当前地物本身,对于具体航线以及航高展开设置,并完成资料的整理工作。如果数据资料存在缺陷,则需要重新测量[2]。

2.纹理信息粘贴

在完成模型创设之后,由于并未将信息输入其中,无法对城市的模型进行呈现,因此需要进行粘贴。所有信息需要粘贴在各个层面位置上,一些相对较大的模型无法使用同一张照片进行覆盖,而需要采用分块摄影的方式展开处理。

三、纹理信息的采集和处理

(一)获取三维建筑物的纹理

1.纹理采集

在采集工作正式开始之前,需要按照相关顺序的要求对建筑物展开标注,并基于该顺序展开采集工作。从某种角度来说,这些信息内容同样能够当做是拍摄工作的具体序号,从而可以促使后期查询工作可以更好地展开。在实际采集的过程中,一般需要考虑三方面内容。其一是尽可能在春季以及冬季时节进行采集,以此可以减少外部环境因素的影响,促使数据内容更为真实。其二是尽可能选择在阴天进行采集,以防受到阳光或者雾气的影响。其三是需要尽可能保证采集时间段不变[3]。

2.纹理编辑

纹理编辑工作同样非常重要,其先通过PS软件进行编辑,并对于采集的信息展开选择和转化,确保其能够满足三维模型创设的基本要求。之后再对其色度、亮度以及对比度展开调整,从而能够满足人们自身的视觉要求。

(二)DOM制作

1.纠正数字微分

对于当前照片的分辨率和DEM展开分析,之后再通过微分纠正的方式,对其内容展开调整,并最终完成DOM的输出工作。

2.调整模型的色彩和色调

在信息镶嵌工作开始之前,需要對各个相邻相片的色差以及色调展开调整,促使其彼此能够完全保持一致。一般来说,依靠PS软件的方式便能够完成此项工作。

(三)镶嵌

当色差和色调的调整工作结束之后,此时便需要将照片本身镶嵌于模型内部。通常需要选择其中分辨率最高的图片。同时工作人员还需要对其DOM展开检查,了解其中是否存在任何缺陷,并及时采取一些针对性措施进行弥补。由于城区的地物信息一般都非常复杂,因此可以采用人工镶嵌的方式,以防高层建筑的投影差异化过大,进而出现影像扭曲。

(四)模型建立

通过采用无人机倾斜摄影测量的技术形式进行影像资料获取的时候,由于实际拍摄的角度存在差异,因此照片本身的亮度、饱和度以及景深也完全不一样,从而会给人们带来不同的视觉感受。所以,工作人员理应对影像资料内容进行统一化处理,并基于数据信息展开合理筛选,以此保证后期的信息内容能够达到规定要求。之后再通过信息匹配的模式,创设具有足够高密度的DSM数据内容,进而完成模型的创建工作。

四、结束语

综上所述,在进行地理信息获取的时候,通过采用倾斜摄影的方式,促使信息处理的模式更具有效性和合理性。为此,相关人员需要进一步展开研究,促使其能够得到进一步发展,从而推动我国城市规划工作得到全面进步。

参考文献

[1]刘小芳,李文全,徐凯.基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模方案[J].建筑建材装饰,2017(22):00056-00057.

[2]刘一军.倾斜摄影测量技术在数字城市三维建模中的应用与展望[J].测绘与空间地理信息,2018,v.41;No.229(05):106-108+111.

[3]王丙涛,江苏省测绘工程院,王丙涛,etal.基于倾斜摄影技术的三维建模生产与质量分析[J].城市勘测,2015(5):80-82.

(作者单位:泰瑞数创科技(北京)有限公司沈阳分公司)

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