中海達影像小碟

中海達影像測量應用篇│三維精細化建模

　　隨著(zhù)我國“信息化”建設的不斷發(fā)展，在測繪領(lǐng)域中傳統的二維地圖已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們對城市建設的需求，實(shí)景三維模型對地物的表達更加直觀(guān)并能真實(shí)反映實(shí)際情況，在礦山測量、城市規劃建設、防震減災、地址勘察等領(lǐng)域得到了很好的應用和發(fā)展。在城市數字化和智慧城市建設中，實(shí)景三維模型方面就變得尤為重要。如何快速的獲取地理空間信息并進(jìn)行實(shí)景三維建模已經(jīng)成為當前的重要突破口。

　　項目需求

　　本演示項目以影像RTK+無(wú)人機空地一體化作業(yè)實(shí)現三維建模為例：

　　項目需要對主街道及兩邊仿古建筑物進(jìn)行三維重建，保存實(shí)景三維模型，測區范圍約90m*40m，涵蓋一條主街道及兩邊仿古建筑物。

　　痛點(diǎn)分析

　　對于實(shí)景三維建模，常見(jiàn)方式有兩種。

　　一、使用低空無(wú)人機傾斜攝影測量，對物體的整體結構及紋理進(jìn)行快速獲取，但由于無(wú)人機拍攝視角有限以及飛行安全的問(wèn)題，存在房檐下、被遮擋物體等區域建模后發(fā)生扭曲、空洞、無(wú)紋理等現象，難以滿(mǎn)足三維精細化建模需求。

　　二、使用三維激光掃描作為無(wú)人機攝影測量地面補充，雖然其技術(shù)精度高，模型效果完整，但存在獲取的數據信息量大、設備昂貴、工作效率低等缺點(diǎn)，性?xún)r(jià)比較低。

　　實(shí)施方案

　　影像RTK可以在地面上以平視的角度、對建筑物進(jìn)行拍照，拍攝角度、位置和無(wú)人機航測視角天然互補，可以有效補充建筑物局部細節、紋理。通過(guò)低空無(wú)人機攝影測量和影像RTK攝影測量等多種測量方式相結合的方法，既能保留大場(chǎng)景三維模型的完整性，又可以突出局部細節特征，所得的三維模型可以大大擴展攝影測量的服務(wù)領(lǐng)域。

▲外業(yè)作業(yè)流程

      項目?jì)韧鈽I(yè)實(shí)施

　　外業(yè)實(shí)施：

　　本次外業(yè)數據采集使用一臺大疆精靈4RTK無(wú)人機和兩臺影像RTK主機協(xié)同作業(yè)。為確保無(wú)人機和影像小碟RTK主機采集的照片POS位置保持一致，本項目數據采集無(wú)人機和RTK統一使用中國移動(dòng)CORS差分服務(wù)，坐標系統為CGCS2000。

　　▲外業(yè)作業(yè)

　　數據處理：

　　因項目涉及無(wú)人機航測數據及影像RTK數據，所以數據處理采用TJH.DP_Smart專(zhuān)業(yè)版軟件進(jìn)行數據處理。首先分別建立區塊導入兩組影像RTK數據，這里導入照片后需要單獨導入影像RTK 的POS數據，這里需要選擇與無(wú)人機相同坐標系統，以便后續合并空三數據。

　　▲影像RTK數據處理（左右滑動(dòng)查看更多）

　　隨后建立單獨區塊，導入無(wú)人機數據進(jìn)行處理。因無(wú)人機照片自帶POS及傾角等數據，導入后直接進(jìn)行空三計算即可。

　　▲無(wú)人機數據處理（左右滑動(dòng)查看更多）

　　在分別完成影像RTK和無(wú)人機數據處理后，分別導出對應的空三XML文件，通過(guò)軟件合并三組空三數據，隨后選擇項目所需區域進(jìn)行三維模型渲染重建。

　　▲合并空三三維重建（左右滑動(dòng)查看更多）

　　成果展示

　　▲無(wú)人機單獨建模（左圖）與無(wú)人機聯(lián)合影像RTK建模對比（右圖）

　　▲無(wú)人機單獨建模（左圖）與無(wú)人機聯(lián)合影像RTK建模對比（右圖）

　　▲影像RTK內業(yè)成果（左右滑動(dòng)查看更多）

　　項目總結

　　通過(guò)本次測試，我們不難發(fā)現利用高精度RTK結合高清攝像頭進(jìn)行影像測量的方式可以有效的和無(wú)人機航測互補，最大程度保證三維模型的完整度。主要表現在以下幾點(diǎn)：

　　1、影像RTK協(xié)同無(wú)人機空地一體化作業(yè)方案，可以有效解決無(wú)人機攝影測量過(guò)程中因視角和飛行安全限制導致模型局部發(fā)生扭曲、空洞、無(wú)紋理問(wèn)題，滿(mǎn)足三維建模場(chǎng)景的使用需求。

　　2、影像RTK協(xié)同無(wú)人機空地一體化作業(yè)方案，外業(yè)操作簡(jiǎn)單工作量小，工作效率高且具備極高的成本優(yōu)勢?！　】盏匾惑w化精細化建模？還得看影像小碟。

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