倾斜摄影与三维实景建模技术设计书

倾斜摄影与三维实景建模技术设计书

倾斜摄影与三维实景建模

技术设计书

承担单位：主要设计人：

审核意见：

审核人：设计负责人：

（注册测绘师盖章）（注册测绘师盖章）年月日年月日

批准单位：

审批意见：

审批人：

年月日

目录

1.概述 (1)

1.1项目来源和目的 (1)

1.2项目作业范围和内容 (1)

2.作业区自然地理概况与已有资料情况 (1)

2.1作业区自然地理概况 (1)

2.2已有资料情况 (2)

3.引用文件 (3)

4.成果主要技术指标和规格 (3)

4.1测绘基准 (3)

4.2基本精度指标 (4)

4.3成果数据格式 (4)

5.设计方案 (4)

5.1软、硬件环境及其要求 (4)

5.1.1硬件环境及其要求 (4)

5.1.2软件环境及其要求 (4)

5.2作业技术流程 (4)

5.3各工序的作业方法、技术指标和要求 (5)

5.3.1准备工作 (5)

5.3.2航空摄影 (6)

5.3.2.1航高设计要求 (6)

5.3.2.2航线布设、飞行质量及影像质量要求 (6)

5.3.2.3飞行控制要求 (7)

5.3.3像控测量 (8)

5.3.3.1像控布设 (8)

5.3.3.2像控点判刺 (8)

5.3.3.3像控点联测 (8)

5.3.4空中三角测量 (9)

5.3.5全自动三维建模 (9)

5.4管理体系保证措施 (10)

5.4.1质量保证措施 (10)

5.4.2环境、职业健康安全保证措施 (10)

5.5上交和归档成果及其资料 (11)

倾斜摄影与三维实景建模技术设计书

1.概述

1.1项目来源和目的

2013年8月，丰县被确定为全国第二批智慧城市创建试点县，并启动建设了数字丰县地理空间框架项目。该项目整合更新了多尺度、多分辨率、多类型和多时相的丰县基础地理信息数据体系，构建了丰县地理信息公共服务平台，为“智慧丰县”建设提供了坚实基础。为进一步完善基础地理信息数据，更加直观的辅助决策，丰富丰县国土资源“一张图”管理系统，丰县国土局决定实施丰县国土资源“一张图”管理系统倾斜摄影与三维实景建模项目。受丰县国土局委托，我院承担本项目工作。为规范作业、统一技术要求，保证测绘产品质量符合相应的技术标准，根据国家有关规范，编制本项目技术设计书。

1.2项目作业范围和内容

根据甲方需求对丰县主城区约50平方公里进行倾斜摄影和三维实景模型制作任务。

图1：丰县倾斜摄影范围图

2.作业区自然地理概况与已有资料情况

2.1作业区自然地理概况

丰县，又名凤城，徐州市下辖县，位于江苏省徐州市西北部，界于东经116°21′15″～116°52′03″，北纬34°24′25″～34°56′27″之间，地处苏、鲁、皖三省七县交界处，淮海经济区中心地带。北与山东省的金乡、鱼台县接壤，南与安徽省砀山、萧县毗邻，西接山东省单县、东与本省铜山、沛县相连。丰县总面积1449.7平方公里，南北长约59.2公里，东西宽约46.6公里。处于淮海经济区中心地带和华北平原的东南边缘。

丰县历史悠久，有“先有徐州后有轩，唯有丰县不记年”一说。是汉高祖刘邦家乡、又是天师张道陵家乡，有“千古龙飞地，一代帝王乡；天师故里”的美誉。

丰县境内河流原为自然河流，东西走向，建国后进行了全面治理，以大沙河为界，东有郑集南北支流，流向自西向东；西有复新河水系，流向自南向北，废黄河经过治理，引入长江水，形成了大沙河带状水库。

丰县地处暖温带半湿润季风气候区，四季分明，日照充足，年平均气温在15℃左右，最冷月（一月）平均气温-0.2℃，最热月（七月）平均气温27.3℃，年平均降水量约630.4毫米，无霜期达200天左右。

丰县已经形成以高等级公路和铁路为骨架，水陆并举，内联外延，四通八达的交通网络。境内徐菏（徐州－菏泽铁路，徐宿淮盐铁路的一部分）铁路、在建的丰沛铁路、徐济（徐州－济宁）高速公路穿境而过；有省级公路三条（S321、S322、S254），其中徐丰一级公路（S322）连接洛连（洛阳－连云港）、宁徐（南京－徐州）、京沪（北京－上海）、京福（北京－福州）高速公路；丰县东有京沪铁路、南有陇海铁路、西有京九铁路、北有新石铁路。丰县距陇海铁路40公里、距京沪铁路70公里、距京九铁路100公里、距徐州观音机场100公里、距商丘机场100公里、距济宁嘉祥机场60公里、距沛县农用机场40公里、距连云港码头300公里。正常情况下，丰县至北京、上海、南京、连云港分别只需7小时、6小时、4小时、2小时。境内水运主航道有复新河五级航道及丰沛运河航道。复新河航道与微山湖连接直通京杭大运河，丰沛运河亦与京杭大运河连接，水运通过运河连接京杭大运河可通江达海。

2.2已有资料情况

（1）江苏省全球导航卫星连续运行参考站综合服务系统（以下简称JSCORS）可为本项目提供高精度、现势性强的测绘基准服务；

（2）江苏省全省2017年0.3米影像数据为本项目提供基础影像和航线设计；

（3）江苏省B、C级GPS 网共同构成的CGCS2000 大地坐标框架，其成果为2000 国家大地坐标系成果及1985 国家高程基准的高程成果。2002 年施测的江苏省C 级GPS 控制点，国家一、二、三、四等三角点，均可以提供CGCS2000 坐标，该成果可用于像控点起算数据和已知成果点的数据检核；

（4）似大地水准面成果：“十二五”期间完成的江苏省似大地水准面精化成果，成果精度优于3cm，成果可用于高程数据的转换；

（5）江苏省“十二五”基础测绘成果数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）等资料作为其检校资料；

（6）近几年的像控测量历史成果、像控点库可作为本项目参考、检核及后期成果检校数据。

3.引用文件

（1）CH/T 3006-2011《数字航空摄影测量控制测量规范》；

（2）CH/Z 3004-2010《低空数字航空摄影测量外业规范》；

（3）CH/Z 3003-2010《低空数字航空摄影测量内业规范》；

（4）CJJ/T 73-2010《卫星定位城市测量技术规范》；

（5）CH/T 2009-2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》；

（6）CH/T 1004-2005《测绘技术设计规定》；

（7）CH 1016-2008《测绘作业人员安全规范》；

（8）CJJ/T 157-2010《城市三维建模技术规范》；

（9）CH/T 9015-2012《三维地理信息模型数据产品规范》；

（10）CH/T 9016-2012《三维地理信息模型生产规范》；

（11）CH/T 9024-2014《三维地理信息模型数据产品质量检查与验收》。4.成果主要技术指标和规格

4.1测绘基准

（1）平面坐标系统：采用2000国家大地坐标系（CGCS2000），高斯-克吕格投影，中央子午线117°，3°分带。

（2）高程基准：1985国家高程基准。

4.2基本精度指标

地面影像分辨率优于0.05米。

空三加密基本定向点平面位置残差不大于0.3 m，高程残差不大于0.26m。检查点平面位置误差不大于0.5m；高程误差不大于0.4m。（阴影、摄影死角、隐蔽等特殊困难地块误差可适当放宽0.5倍）

三维模型的平面精度、高度精度均达到Ⅲ级，平面中误差不大于0.8m，高度中误差不大于1m。地形（DEM）格网点平地高程中误差不大于0.37m。（阴影、摄影死角、隐蔽等特殊困难地块误差可适当放宽0.5倍）

三维模型景观效果达到二级模型景观的要求。

4.3成果数据格式

航片成果格式为*.jpg；三维模型成果数据格式*.osgb。

5.设计方案

5.1软、硬件环境及其要求

5.1.1硬件环境及其要求

（1）固定翼无人机、多旋翼无人机、操控设备等；

（2）倾斜相机（2镜头或3镜头或5镜头等）；

（3）高、中档微机、图形工作站等；

（4）双频GNSS接收机。

5.1.2软件环境及其要求

（1）ContextCapture Center、pix4dmapper、photoshop等数据处理软件。

（2）无人机地面站软件；

（3）GNSS接收机相应的商用数据处理软件；

（4）江苏省2000国家大地坐标系基准转换平台。

5.2作业技术流程

图2：作业技术流程图

5.3各工序的作业方法、技术指标和要求

5.3.1准备工作

本项目拟采用无人固定翼航飞平台搭载多镜头进行倾斜影像获取,地面影像分辨率要求0.05米。根据甲方确定范围后，至现场进行现场踏勘，制定航飞方案，确定采用的飞机类型、相机类型，人员安排等。在经过现场踏勘后，本项目拟采用飞马F200固定翼无人机，搭载SONY QX1倾斜相机（镜头角度为左38°左倾，右25°后倾）。

图3：飞马F200无人机及相机参数

5.3.2航空摄影

5.3.2.1航高设计要求

丰县主城区地势平坦，按照一个航摄分区进行航飞。航高根据所航摄区域楼高、地面分辨率、现场周边情况综合考虑设计。航高示意图及公式如下：

图4：航高示意图

a =f 式中：h—飞行高度

f—镜头主距(20mm)

a—像元尺寸(4.3μm)

GSD—地面分辨率(优于0.05m)

在相机正射地面时相对航高最大不超过232m 。由于搭载相机为左38°左倾，右25°后倾，为满足地面分辨率优于5cm,故飞机飞行高度不得大于182.8m 。

5.3.2.2航线布设、飞行质量及影像质量要求

倾斜模块 镜头数量 2 传感器尺寸 23.2mm *15.4mm 有效像素 2010万（5456×3632） 镜头参数 20mm

（1）航线布设

航线应按摄区走向直线方法敷设，平行于摄区边界线的首未航线必须确保侧视镜头能获得测区有效影像。

采用双镜头布设航线时需东西航线布设后再进行往返飞行，保证多角度获取倾斜摄影影像。

（2）飞行质量

航向覆盖超出摄区边界线至少3 条基线（摄影进点与摄区边界距离应大于H ×（2tgθ前视+ tgθ后视），摄影出点与摄区边界距离应大于H×（2tgθ后视+ tgθ前视））。

分区边界覆盖应满足分区模型生产的要求。

像片航向重叠度一般设计为70%～80%，旁向重叠度一般设计为50%～80%。航摄中出现的相对漏洞和绝对漏洞均应及时补摄，应采用前一次航摄飞行的数码相机补摄，补摄航线的两端应超出漏洞之外的两条基线。

按照设计航高飞行，实际航高与设计航高之差不应大于50米。同一航线上相邻像片的航高差不得大于30米，最大航高与最小航高之差不应大于50米。

（3）影像质量

摄影时天气情况要求良好，确保有足够的光照度，摄影时太阳高度角应大于45o，阴影不大于 1 倍。摄影时间要求为 10～15 时为最佳选择。

影像质量特别强调影像清晰，反差适中，颜色饱和，色彩鲜明，色调一致，相同地物的色彩基调基本一致。有较丰富的层次，能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像，能够建立清晰的立体模型。

影像上不应有云、云隐、烟、大面积反光、污点等缺陷。虽然存在少量缺陷但不影响立体模型的连接和三维模型建立，可以用于三维模型生产。拼接影像应无明显模糊、重影、错位现象。

5.3.2.3飞行控制要求

（1）飞行前对本架次使用的设备、材料进行认真检查；

（2）航摄现场负责人要严格掌握天气标准，确保航摄影像质量；

（3）飞行前应组织外业工作人员进行航线设计的技术讲评；

（4）飞行前，严格按照飞行检查单的要求进行飞行前检查，确保设备安装

和各项设置正确无误；

（5）飞机及人员抵达测区后，立即安排设备和材料的试飞试照，为正式作业做好准备工作；

（6）作业期间，对飞机、倾斜相机等主要设备和电源系统、记录系统进行定期检查，使其保持良好工作状态。注意机体上各部位螺母的检查和飞控系统的测试，确保飞行安全。

5.3.3像控测量

5.3.3.1像控布设

（1）像片控制点是航测内业加密和图的依据。本项目像片控制点采用基于JSCORS 网络 RTK 技术施测，一般情况下布设均为平高点。

（2）像片控制点按区域网布设，由于倾斜摄影重叠度高、有多视角影像，计算机密集点云数据匹配功能强等，外业布设像控点位基线跨度可适当放宽，但在加密过程中检查点精度需满足精度指标。

（3）鉴于目前使用的软件在空三加密区域网平差计算上已具备先进完善的功能，区域网大小根据航摄飞行情况、地形情况、计算机运算能力等进行综合划分，区域网之间的像片控制点应尽量选择在上、下航线重叠的中间，相邻区域网尽量公用像控点。

5.3.3.2像控点判刺

（1）像控点应选择刺于影像清晰，易于判别，如选择交角良好的细小线状地物的交点、明显地物拐角点等，同时应是高程变化较小的地方，易于准确定位和量测。

（2）像控点采用统一编号，平高像片控制点冠以“P”，流水编号如：P001、P002……。

5.3.3.3像控点联测

（1）像控点联测采用采用基于JSCORS的网络RTK作业方式联测。利用似大地水准面数据直接求定像控点高程。

（2）利用GNSS网络RTK作业模式进行像控测量时，应联测测区内高等级控制点，以提高成果的可靠性。

（3）GNSS网络RTK作业时应遵循以下要求：

卫星截止高度角15°；

观测可用卫星个数≥5；

PDOP值≤6；

RTK观测前应设置平面收敛阈值不应超过2cm，垂直收敛阈值不应超过3cm；

观测次数≥2，每次观测应重新初始化；

采用三角支架对中整平，每次观测历元数应不少于10个；

各次测量的平面坐标分量较差不应大于2cm，高程较差不应大于3cm，各次结果取中数作为最后成果。

（4）像控点联测结束后的坐标应及时展点检查，防止出现粗差，确保下工序的空三加密能得以顺利进行。

5.3.4空中三角测量

在空中三角测量前，先对原始影像进行预处理，对原始影像进行色彩、亮度和对比度的调整和匀色处理。匀色处理应缩小影像间色调差异，使色调均匀，反差适中，层次分明，保持地物色彩不失真，不应有匀色处理的痕迹。

空中三角测量由于倾斜航空摄影测量由于摄影倾角大，影像变形严重；分辨率变化大，尺度无法统一；重叠数多，需要多视处理等特点，使其空中三角测量有异于常规数码航空摄影测量中的空中三角测量方式。常规的空三加密软件一般都不能实施，需要多视角航空摄影测量空中三角测量专业软件进行数据处理。具体步骤如下：

图5：ContextCapture Center空三建模流程

空中三角测量采用ContextCapture Center软件，将相机参数、影像数据、POS数据进行多视角影像特征点密集匹配，并以此进行区域网的自由网多视影像联合约束平差解算，建立在空间尺度可以适度自由变形的立体模型，完成相对定

向；将外业测定的像片控制点成果，在内业环境中进行转刺，利用这些点对已有区域网模型进行约束平差解算，将区域网纳入到精确的大地坐标系统中，完成绝对定向。空三结束后应及时查看精度报告以符合4.2基本精度要求。

5.3.5全自动三维建模和模型修饰

全自动三维建模采用多机多节点并行运算的ContextCapture Center软件进行，建模流程如图5。将空三后的成果数据直接提交生成三维TIN格网构建、白体三维模型创建、自助纹理映射和三维场景构建。

模型修饰原则上只对水域空缺或模型漏洞进行修补，采用smart3d软件和水面或补飞数据进行约束干预后重新生成模型，使模型不存在漏洞。

生产的模型应满足一下要求：

（1）三维模型是根据倾斜影像匹配确定体块构模而成，地形、建筑物等模型一体化表示，模型的纹理以获取的航空影像表现。建筑物三维体块模型应完整，位置准确、具有现实性，应于获取的航空影像表现一致。

（2）建筑物三维模型应精准反映房屋屋顶及外轮廓的基本特征。在200m 视点高度下浏览模型，模型没有明显的拉伸变形或纹理漏洞，不存在拉伸变形、侧视。当所在区域建筑物较为密集，或建筑物较高，存在相互遮挡时，则无法获取遮挡部分建筑物的侧视纹理，相应的模型无法表现其全部的细节，允许出现些许的拉伸变形。

（3）建筑物模型的高度与平面尺寸应于实际保持一致的比例，建筑物模型高度误差不超过10%，并且完成的三维图像能够清晰的分辨重点装置情况。

5.4管理体系保证措施

本项目严格按照质量、环境、职业健康安全管理体系文件要求，认真做好各项工作，坚持高起点、严要求、认真监督检查，确保外业测量安全、文明和规范。

5.4.1质量保证措施

在质量方面严格按策划的要求对生产与服务的过程进行控制，确保作业人员获得有效的技术设计书，按规定的方法和作业流程进行作业；按技术设计书的要求提供必要的仪器设备和软件，确保仪器设备在检校有效期内且状态完好，并按规范做好作业过程中的仪器校验；按技术设计书的要求填写并保留必要的记录；按规定对产品进行标识；按规定对顾客提供的资料进行保护（包括知识产权）和

验证（完好性、适用性）；按技术设计书的要求提交成果。

质量检查严格按照CH/T 9024-2014《三维地理信息模型数据产品质量检查与验收》的要求执行。项目严格执行两级检查制度，在作业队自查互校的基础上，生产单位应组织专职质量检查员进行100%的过程检查，过程检查中发现产品质量或精度不符合成果要求的，须分析原因，采取有效纠正措施，杜绝不合格工序产品进入下工序。最终检查由院质保科组织实施，最终检查的检查比例应符合CH/T 9024-2014《三维地理信息模型数据产品质量检查与验收》的规定。

5.4.2环境、职业健康安全保证措施

本项目坚持安全第一、预防为主、综合治理、以人为本，系统管理的方针，健全管理体系，建立安全生产责任制及相应检查制度，确保作业环境、职业健康安全。

在作业前做好必要的准备工作如对所有作业人员进行安全意识教育；了解测区有关危害因素和测区重点防护事项；按规定配备劳动防护用品；对车辆进行安全检查等。

作业过程中要注意事项如下：外业进行航空摄影前宜至当地相关部门进行报备；在航飞前应确保安全的前提下进行，须充分了解周边建筑高度情况及是否为禁飞区；航飞作业须由专业性人员进行操控，应做好航飞前安全检查、试飞及飞行过程中监视工作；航飞起降场地宜选取在人流量较少，场地较空旷处。外业作业进入相关单位，应先出示相关证件再进行作业；驾驶车辆安全性；野外测量人员的防护；仪器设备野外作业防护；人员饮食健康防护；住宿安全等。

5.5上交和归档成果及其资料

（1）项目技术设计书；

（2）项目技术总结；

（3）航空摄影影像数据；

（4）像控资料成果；

（5）三维倾斜摄影模型数据。

关于近景摄影测量及三维建模探究

关于近景摄影测量及三维建模探究 发表时间：2016-11-08T15:59:03.283Z 来源：《基层建设》2015年11期作者：辛晓岗 [导读] 摘要：近景摄影测量是通过摄影和随后的图像处理和摄影测量处理以获取被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。近景摄影测量是摄影测量的一个重要分支，主要研究近景物体的三维构建，地形测量等。 青海省第一测绘院青海西宁 810001 摘要：近景摄影测量是通过摄影和随后的图像处理和摄影测量处理以获取被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。近景摄影测量是摄影测量的一个重要分支，主要研究近景物体的三维构建，地形测量等。三维模型已成为对象表达的一种新的数据媒介，三维建模技术能对现实世界中的对象逼真建模和模拟再现。本文主要对近景摄影测量和三维建模进行了详细的介绍和论述，仅供参考和借鉴。 关键词：近景摄影测量；三维建模；方法；对比 前言 随着科学技术的发展和社会文明的进步，对三维测量的技术要求越来越严格，目前三维测量技术在航空、航天、城市规划，地质建模，自然灾害等领域都有着广泛的应用。数字摄影测量是一种基于全数字的测量方法，不仅测量的原始资料和记录的中间数据是数字形式，而且摄影的地图，模型，影像图，数据库以及地理信息系统等等都是数据形式的。随着数字采集技术的不断发展以及数字化概念的不断深化，人们已不再满足于传统二维手段描述的三维信息，目前三维模型已成为继图像、声音和视频之后的第四种多媒体数据类型，物体的表现形式也逐渐从二维表示向三维自动化建模的方向过渡。 1、近景摄影测量概述 近景摄影测量是指利用对物距不大于300米的目标物摄取的立体像对进行的摄影测量。 近景摄影测量综合了数字图像处理、计算机技术、模式识别、影像匹配等多学科的理论和方法；是基于摄影测量与数字影像处理的基本原理；是用数学方式将所摄影对象的几何与物理信息提取出来的摄影测量学。 随着摄影测量经过模拟摄影测量、解析摄影测量的发展，数字化摄影测量已比较成熟。而数字化近摄影测量作为它的一个应用领域，在许多方面具有优越性，据世界各国的应用情况表明，现几乎找不到未使用近景摄影测量技术的行业。所以，对近景摄影测量技术进行理论和应用研究是必要的，对提高工作效率和促进国民经济发展具有实际意义及使用价值。 2、三维建模方法 2.1 基于AutoCAD的人机交互式建模 对于几何形体相对规则的建筑，常规使用免棱镜电子全站仪对建筑物构件的三维特征点进行散点式数据采集。采集数据同时采用“四位编码法”对特征点编码，并按建筑构件分类分层存储。绘图时根据特征点编码结合测绘顺序在CAD中编写LISP程序对建筑物实现自动展点和自动连线生成线框图。 2.2 基于扫描点云的建模 对于不规则物体，全站仪则显得无能为力了。三维激光扫描技术克服了传统数据采集方式的不足，应运而生的模型自动化重建技术愈来愈受到重视。目前基于扫描点云的建模一般流程可概括为点云的获取、表面重建、点云的处理与建模三个阶段。以某建筑为例具体实验步骤如下： ①点云数据获取。实验采用Leica C10对某楼进行扫描测量，根据该楼的轮廓特征和实际扫描范围等影响因子。 ②点云数据预处理。为了给建模阶段提供较理想的点云数据，需对原始点云数据进行点云拼接、去噪、采样等预处理。点云数据预处理既可通过算法实现，也可以通过扫描仪配套软件完成。这一步操作十分重要，是决定后续数据质量好坏和执行效率的关键。 ③点云数据建模。目前，对建筑物点云数据模型重建的研究多数从两个方面展开：一方面提取建筑物的边界特征，以特征为约束构建三维实体模型；另一方面是直接对点云数据网格化，建立拓扑关系，进行表面重建和优化。本实验采用点云数据分割、曲面拟合以及交互组合的方法来实现建筑物对象的三维建模。建模步骤大致可分类以下三大步： 首先是海量散乱点云数据分割，点云分割是为下阶段精细建模做准备。根据空间点的邻域关系估算点与点间的拓扑关系，将建筑模型分割为平整墙面、屋顶和附件几大区域。其次是分割部分精细建模，自动识别提取点云数据特征，并以此特征为约束迭代拟合模型，在此基础上构建三角网格。其次是模型拼接，根据模型间的特征及法矢拼接相邻模型，对拼接后的两模型公共区域部分的三角网进行裁剪、检查以及模型修补和优化。 2.3 基于近景摄影测量的建模 实验摄影采用的是非量测型相机，以某大学建筑正门为例，根据近景摄影测量原理构建三维模型的流程步骤如下： ①影像采集。以多摄站正直环绕摄影方式用普通相机对大礼堂进行摄影，共布设8个摄站。 ②坐标解算。考虑到非量测数码相机的内、外方位元素的初始近似值未知以及像点、摄影中心、相应地物点间的不共线，需使用加入像点坐标改正数的直接线性变换解法，建立像点坐标与相应物点空间坐标之间的线性关系。 ③绘制实体。在相片上采集一定密度的特征点并解算该特征点的三维坐标，反向投影到三维空间后借助三维绘图软件展绘建筑上的特征点，增补遗漏点，并利用计算机视觉技术构建一个线框和几何实体模型。 3、三维建模方法对比分析 基于人机交互的建模、基于扫描点云和基于摄影测量的建模这三种建模方法都是基于测量的建模方式，都需要以外业采集的三维坐标数据为基础进行建模。 基于人机交互的建模方法应用时间较长，技术路线较成熟，国内外研发的许多控制集成建模软件都可以利用基本的几何元素构建复杂的几何场景。这种建模方法灵活，能逼真再现对象的几何结构和表面纹理信息，适合用于对建模效果和细节要求较高的对象。但对于诸如小区、城市这样的大规模场景，如果每个模型都进行精细建模，不仅工作量大、费时费力，而且庞大的数据量也要求计算机硬件具备配套的处理能力，这也成为日后模型调用、管理的一大瓶颈。 基于点云的三维建模方法适用于不规则对象的三维建模，三维激光扫描技术克服了传统数据采集方式的不足，提高了数据采集的精度和效率，获得的点云数据信息量大，包含三维空间信息、颜色属性和反射强度信息，通过一定的算法对点云数据进行处理即可快速构建被

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》 一、引言 倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛，越来越深入。 无人机航拍不再是大众陌生的话题，商场到处可见的DJI商店，各种厂商的无人机也是层出不穷，这将无人机倾斜数据建模推到了一个关键性的阶段。 二、倾斜摄影原理概述 倾斜摄影技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（目前常用的是五镜头相机）。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组影像，称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的四组影像分别指向东南西北，称为斜片。摄取范围如下图：

在建立建筑物表面模型的过程中，下图可以看到，相比垂直影像，倾斜影像有着显著的优点，因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面，这一特点正好满足了建筑物表面纹理生成的需要。同一区域拍摄的垂直影像可被用来生成三维城市模型或是对生成的三维城市模型的改善。 利用建模软件将照片建模，这里的照片不仅仅是通过无人机航拍的倾斜摄影数据，还可以是单反甚至是手机以一定重叠度环拍而来的，这些照片导入到建模软件中，通过计算机图形计算，结合pos信息空三处理，生成点云，点云构成格网，格网结合照片生成赋有纹理的三 维模型。区域整体三维建模方法生产路线图：

无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定

无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定 摘要：无人机倾斜摄影测量技术是现阶段测绘行业的一种新兴的测量技术，无 需与被测量物体接触，能够保障测量结果的高精度和有效性，且在一定程度上节 约了大量的人力和物力。在该技术的实际运用过程中，应根据待测区域的实际情况，选择恰当的设备，合理规划航测时间和航线，并考虑天气因素，从而保障航 测的有效性、可靠性。鉴于此，文章对无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定 进行了研究，以供参考。 关键词：无人机倾斜摄影测量；三维建模；精度评定 1无人机倾斜摄影测量技术的特点 1.1多视影像联合平差 无人机倾斜摄影测量技术应用过程中使用了新的多视影像联合平差技术，可 以有效解决传统的测量系统在数据处理方面的不灵敏等问题，以合理方式处理影 像之间的遮挡关系，及时确定合理的连接点和连接线等，提高了成像结果的准确度。 1.2多视影像密集匹配 无人机倾斜摄影测量技术在应用过程中使用了多式影像密集匹配技术，该类 技术可以有效提高摄影测量的分辨率，其覆盖的面积范围也明显增大。在利用该 技术开展匹配的过程中，可以及时对各类多余的信息进行研究，通过明确坐标点 的位置，可以获取地面物体的准确三维信息。通过多元影像密集匹配技术，可以 利用建筑物的侧面等来提取各类信息，建筑物的边缘信息和文理信息等也可以被 充分利用起来，继而形成相对完善的二维数据，通过该技术将其转变为三维数据，建筑物的高度和轮廓信息等可以及时提取出来。 1.3模型生成和影像纠正 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，继而形成相对较为全面的数字表面模型。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。为了降低概率 因素对数字表面模型造成的影响，应当及时利用影像外的方位元素来开展匹配设 计工作，结合当前比较相对的算法等开展各项计算，提高计算效率的同时合理确 定建筑物的高度等相关数据，保障三维建模工作的精确性。在获得了高密度的数 据之后，应当及时进行滤波处理等工作，将不同的匹配单元融合起来，形成整体 统一的数据。在利用多式影像技术开展各项工作的过程中，应当及时对屋顶重建 等几何信息进行提取，结合其他相关技术来开展信息优化等工作，制定合理的全 局优化措施，合理开展均光处理，保证各项工作的有效性。 2基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模方法研究 2.1航线规划 在无人机倾斜摄影测量的工作中，飞机的飞行要保证一定的平稳性，并且要 根据实际情况规划路线，并且在此航线中无人机的航高要在一定的允许范围内。 对于无人机来说，如果需要其飞行具有一定规则的航空路线，在不借助航线规划 的前提下，单靠人工通过遥控控制无人机得以操作飞行方向是不容易实现的，除 此之外，数据采集的过程中还要保证飞行速度保持匀速，以便影像采样率均匀且 影像稳定，再则，在空中作业过程中，会受到空气流速度的影响，使无人机平衡 性被打破，导致得到的影响数据模糊，最后，根据相应的规范要求，建模对于像 片的采样率和重叠率有比较高的要求，光靠人工操作遥控器飞行不好把握的，最

倾斜摄影测量在三维建模中的应用

毕业设计 题目：倾斜摄影测量在三维建模中的应用学院：测绘工程学院 专业：测绘工程 姓名：原一哲 学号： 061410150 指导老师：李军杰 完成时间：2014年5月25日

摘要 机载倾斜摄影测量系统是对常规摄影测量系统的改进和发展，它能够获取常规摄影无法得到的地物立面的纹理信息和几何信息，在数字城市构建中具有重要的意义。本文应用机载倾斜摄影数据进行了三维建模和单斜片测量的应用研究与实验，初步实验表明：倾斜摄影数据应用三维建模单斜片测量是可行的并且具有较好的应用前景。 关键词：倾斜摄影测量，三维建模，单斜片测量

Abstract Airborne oblique photogrammetric system is the improvement of the traditional photogrammetric system ,which can get the facade texture and geometry information that cannot be obtained by conventional photography ,and it is of great significance in the construction of digital city .In this paper,the airborne oblique photogrammetry data were used for three dimensional modeling and single-oblique photo measure.Preliminary experiments showed the good application prospects. Key words:oblique photogrammetry ;three dimensional modeling;single-oblique photo measure.

倾斜摄影实景三维建模技术VS人工建模技术

倾斜摄影实景三维建模技术VS 人工建模技术 一、什么是倾斜摄影实景三维建模 倾斜摄影测量技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、前方、后方、左侧、右侧五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。该技术的引入，使目前高昂的三维城市建模成本大大降低。它是在低空以45度角对地面进行摄影测量，可以获得近地高分辨率航测影像。它克服了正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，可获得5个或更多角度的倾斜摄影影像。 具体来说：通过低空云下摄影，从一个垂直和4个以上45度倾斜的方向获取高清晰度的地物影像，可供多角度观察；在高精度定位定姿POS系统的辅助下，影像上每个点都具有三维坐标，基于影像可进行任意点线面的量测，获得厘米级到分米级的测量精度。相比正射影像它还可以获得更精确的高程精度，对建筑物等地物的高度可以直接量算；影像中包含真实的环境信息，信息量丰富，可进行影像信息的数据挖掘。 近两年，国家测绘局、总参测绘局等多家单位相继引入该技术，购买相应硬件设施，投入生产。目前已有广州、深圳、南京、郑州、内蒙等多地飞了倾斜数据，张家界、凤凰等景区进行了倾斜建模生产。国外已经将倾斜应用于能源、交通、应急等领域。该技术的出现，引起新的革命，加快了智慧城市建设步伐。 二、倾斜摄影实景三维建模技术的特点及优势 基于倾斜摄影测量的三维自动建模技术是指基于图形运算单元进行快速三维模型的构建通过摄影测量原理，对获得的倾斜影像、街景数据、照片等数据进行几何处理、多视匹配、三角网构建、自动赋予纹理等步骤，最终得到三维模型。整个建模过程不需要人工干预，相比传统人工建模方法，具有拟真程度高、建设周期更短、费用成本低等显著特点。具体如下： 真三维建模：可以展现建筑物立面、桥梁镂空等立体细节，是真三维，且最大程度的保存了目标区域的色调，更加真实。

三维前沿倾斜摄影建模高级技术培训指南

三维前沿倾斜摄影建模高级技术培训指南 01 | 指南概况 倾斜摄影建模高级技术培训指南对于希望从事于本行业的学员具有基础性、可操作性的指导意义，通过提高学员对倾斜三维建模全关联软硬件技术的认识度与掌握度，并深度结合对当前最前沿的行业技术的动态分析，才能在实际项目建设过程中选着最经济、有效、合理的实施方案，并且能够对过程质量控制及意外情况的处理具有较全面的把控能力。 指南大纲

1、学习导入数据、创建、分割、提取、合并、和导出 区 块； 2、学习地方坐标系统设置，像控点与连接点的编辑； 3、学习空三运算的原理和参数讲解； 4 、 ContextCapture Engine 进行空三加密及集群运算； 5、水面约束、轴约束的使用，三维模型重建与优化； 6、三维激光点云建模，及点云、照片联合建模； 7、S3CComposer 合并 OSG 、B S3C 等三维模型成果； 8、大面积倾斜摄影项目实施全流程经验分享； 9 、关于 ContextCapture 使用过程各种疑难杂症的分 析，包括空三质量分析，空三交叉混乱、空三失败、模 型重建失败的原因分析和解决办法； 10、倾斜摄影技术 领域最强大的空三软件 Mirauge3D 系 统培训。对于带状、高程落差大、弱纹理、多架次数据 融合颜色差异大和多则 11 万张照片的大数据工程， Mirauge3D 都是一 次性通 过，而 且空 三可 以导入 ContextCapture ； 11、 Photoscan 、PixdMapper 在正摄影像建图、三维建 模全部流程。 实景三维模型修饰和 单体化建模 Geomagic 、 Photoshop 修饰实景三维模型，包括地面 / 水面 / 路面平整、墙体拉直、补洞、纹理修饰。 实景三维建模成果后 期展示与应用 倾斜摄影测量在国土测绘、 路桥隧施工设计、 旅游景区 规划设计、水利行业、电力、矿产资源等行业的应用。 02 | 技术指南分享情况 1 讨论会合影留念 第二 ~四 天 ContextCapture 、Phot oScan 、Mirauge3D 、大 疆智图使用全流程介 绍

基于航空摄影测量三维建模作业指导手册

基于航空摄影测量的三维建模作业指导手册 武汉适普软件有限公司

前言 随着社会的进步，城市发展的需求，三维城市建模数据直接给城市规划、城市防恐系统、地质灾害、城市商业管理、数字城市等提供了基础三维数据，三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息。 利用适普公司特有的三维建模制作方案和甲方所提出需求，综合制定出三维生产方案，提供给客户满意的成果。就以上问题规化思路提出多种解决办法供客户参考。

目录 一、引用标准 (2) 二、通用配置 (2) (一)软件准备 (2) (二)硬件环境及数据准备 (2) (三)比例尺设置 (3) (四)数据准备 (4) (五)作业区的划分 (4) (六)V IRTUO Z O IGS快捷键设置 (4) 三、工作流程 (6) (一)数据采集前准备 (6) (二)恢复测区、设置测区及模型参数 (7) 四、基于立体采集特征线生成高精度 DEM (12) (一)DEM格网设置 (12) (二)矢量数据分层要求 (13) (三)特征线采集要求 (13) (四)特征线接边检查 (13) (五)DEM生成 (14) (六)DEM拼接、裁切 (16) 五、建筑模型立体采集 (17) (一)建筑物表现标准 (17) (二)建筑物采集要求 (18) (三)采集案例 (19) 六、使用DIBUD自动建模软件 (22) 七、常见问题及解决方法 (25)

一、 引用标准 ?《基础地理信息要素分类与代码》GB/T13923 ?《地球空间数据交换格式》GB/T17798 ?《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T18316 ?《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314 ?《国家基本比例尺地图图式第1部分：1:500 1:1000 1:2000地形图图式》 GB/T20257.1 ?《基础地理信息要素数据字典第1部分：1:500 1:1000 1:2000基础地理信息 要素数据字典》GB/T20258.1 ?《基础地理信息数字产品数据文件命名规则》CH/T1005 ?《基础地理信息数字产品元数据》CH/T1007 ?《基础地理信息数字成果1:500 1:1000 1:2000数字高程模型》CH/T9008.2 ?《低空数字航空摄影测量外业规范》CH/Z3004 ?《低空数字航空摄影规范》CH/Z3005 ?《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影规范》GB/T6962—2005 ?《1:5000 1:10000 1:25000 1:50000 1:100000地形图航空摄影规范》GB/T 15661—2008 二、 通用配置 (一)软件准备 VirtuoZo全数字摄影测量系统；DiBud建筑物三维建模系统 (二)硬件环境及数据准备 标准航测内业硬件设备，其中以NVIDIA Quadro 4000显卡为例，显卡驱动安装后，进入NVIDIA控制面板，参考如下显示参数。

倾斜摄影测量自动建模真三维技术

一次下载，一次载入内存，纹理不需要解压缩直接载入显存，带来的好处是：载入快；占用显存少，可以使得更多的纹理驻留显存。 大数据量承载力 SuperMap三维产品充分利用了倾斜摄影建模数据的LOD结构，非常好的支持了海量的倾斜摄影建模数据，而且可以在长时间浏览后，性能依然流畅，资源占用情况依然非常好。 SuperMap的三维产品，拿到数据生产单位进行了大数据量承载力以及稳定性的测试。240G的倾斜摄影建模数据，测试性能流畅，资源占用少，长时间浏览后，资源占用情况依然非常好。 稳定性测试方面，公司内部进行了7*24小时的稳定性测试，包括桌面、组件、三维客户端（IE 、Chrome等浏览器）等产品，长时间飞行浏览后，帧率没有明显降低，GPU占用率没有明显上升，内存占用情况没有明显上升。 二三维一体化技术 倾斜摄影建模数据是切片数据，没有实现单体化，需要依靠模型的矢量底面实现单体化。通常矢量面通过模板阴影体技术贴附在模型表面，实现模型高亮。通过矢量底面，可以实现选择高亮倾斜摄影建模数据，也可以显示单体模型的属性信息。

倾斜摄影建模数据的矢量底面数据可以制作专题图，包括单值专题图、统计专题图等等，矢量面可以贴附在模型表面，实现模型数据的分类表示。在此基础上实现二三维一体化的专题图。 依靠SuperMap对二维功能的强大支持，矢量面的buffer分析、Query查询分析等等分析功能都可以应用到倾斜摄影建模数据，实现二三维一体化的分析。 另外，可以使用矢量面，修改倾斜摄影建模数据的高程，压平模型数据，置换成用户的规划模型数据，实现规划模型和现实的对比等业务。 全产品体系支持 SuperMap三维产品技术体系，包括组件、桌面、三维客户端、服务器端、移动端整个产品体系都支持倾斜摄影建模数据。

倾斜摄影建模测图技术方案

1倾斜摄影建模 1.1概述 目前来说，倾斜摄影主要应用在于替代传统手工三维建模，倾斜摄影模型有两种成果数据，一种是单体对象化的模型数据，一种是非单体化的模型数据。单体化的模型主要采用半自动化的生产方式，武汉天际航在这方面做了一些研究。非单体化模型采用全自动化的生产方式，自动化建模是基于图形运算单元进行快速三维模型的构建，通过摄影测量原理对获得的倾斜影像数据进行几何处理、多视匹配、三角网构建、自动赋予纹理等步骤，最终得到三维模型。该过程仅依靠简单连续的二维图像，就能还原出最真实的真三维模型，无需依赖激光点云扫描辅助设备，也无需人工干预便可以完成海量三维模型的批量处理。 1.2自动化建模 目前市面上比较成熟的全自动三维建模软件有AirBus公司的街景工厂（StreetFactory）和被Bentley收购的Acute3D公司的Smart3DCapture以及DP-Smart软件等。

1.2.1 DP-Smart简介 倾斜摄影三维自动建模软件Digital Photo Smart（以下简称DP-Smart）是一套基于从空地多源序列影像，无需人工干预，全自动生成高分辨率真三维模型的自动化建模软件。软件基于摄影测量、计算机视觉与计算几何算法，支持全自动空三计算、密集点云生成、构建TIN 网、自动纹理映射等步骤，实现真三维模型的快速生成。 运用倾斜摄影技术获取沿线的倾斜影像及正射影像数据，通过合理布设部分野外像控点，然后将影像数据、POS数据、野外像控点数据导入DP-Smart自动建模系统进行批处理。在计算三维模型数据或3D TIN 纹理方面，DP-Smart自动建模系统并不需要人工干预。 1.2.2 数据检查与预处理 1）航空影像数据检查与预处理 ●影像数据地面分辨率是否达到要求； ●通过目视观察，影像质量应确保影像清晰，反差适中，颜色饱和， 色彩鲜明，色调一致，有较丰富的层次、能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像，满足外业全要素精确调绘和室内判读的要求； ●影像重叠度的检查，确保影像重叠度是否达到要求； ●影像数据编号，为了方便于后期数据管理和检查。 2）POS数据的检查与预处理（可选） ●POS数据的记录是否与影像一一对应； ●将POS数据整理成软件对应格式。 3）野外控制点成果数据的检查与预处理 ●借助Google Earth检查野外控制点成果

超图研究院-倾斜摄影建模技术原理

四问倾斜摄影建模技术 文/超图研究院 （导语）倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率，采用人工建模方式一两年才能完成的一个中小城市建模工作，通过倾斜摄影建模方式只需要三至五个月时间即可完成，大大降低了三维模型数据采集的经济代价和时间代价。 什么是倾斜摄影？ 倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（如图 1所示，目前常用的是五镜头相机），同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片（一组影像），镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片（四组影像）。 图 1 图 2一组影像获取示意图

图 3连续几组影像获取示意图 正拍影像倾斜影像 图 4 正拍影像与倾斜影像对比图 图 5 同一地物四个侧面倾斜影像 倾斜摄影建模技术有哪些工作流程？ 1、倾斜影像采集 倾斜摄影技术不仅在摄影方式上区别于传统的垂直航空摄影，其后期数据处理及成果也大不相同。倾斜摄影技术的主要目的是获取地物多个方位（尤其是侧面）的信息并可供用户多角度浏览，实时量测，三维浏览等获取多方面的信息。 1)倾斜摄影系统构成 倾斜摄影系统分为三大部分，第一部分为飞行平台，小型飞机或者无人机；第二部分为人员，机组成员和专业航飞人员或者地面指挥人员（无人机），第三部分为仪器部分，传感器（多头相机、GPS定位装置获取曝光瞬间的三个线元素x，y，z）和姿态定位系统（记录

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用 摘要：经济的发展，人们生活水平的提高，促进城镇化进程的加快。无人机倾斜摄影测量作为一项高端的、新型的测绘技术，其在城市化建设中发挥着重要的作用，即通过无人机倾斜摄影测量技术的应用，可以快速建立城市三维模型，为后续工程规划和建设提供有力指导。本文就无人机倾斜摄影测量三维建模及应用展开探讨。 关键词：无人机；倾斜摄影；三维建模 引言 现阶段，无人机倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域中一种新兴技术，根据倾斜摄影技术获得的测量信息建立相应的三维模型，能够更加直观地展现地物、地貌。 1无人机倾斜摄影测量原理 倾斜摄影是在相机主光轴与铅垂线具有一定倾斜角的情况下进行影像拍摄，倾斜摄影测量是在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、4个倾斜等不同角度进行影像采集，在获取建筑物空间地理信息的同时，获取建筑物全方位的纹理信息，可以更为真实、形象地对建筑物进行表现，其打破了传统摄影测量基于正射影像方法只能从垂直方向进行影像采集的局限。倾斜摄影测量从多个角度对建筑物进行影像采集，获取多张多分辨率、多尺度的影像数据，对区域三维模型构建提供了更为丰富的数据支撑，也方便了空间信息的量测，并且数据获取速度快、处理自动化水平高，有利于数据的及时更新。无人机倾斜摄影测量技术是基于无人机搭载平台的倾斜摄影技术，该技术要点在于可以利用多视角影像进行联合平差，尤其是对传统摄影测量影像遮挡、数据规避方面的处理更为方便，提高了测量过程中地理要素间的连接效果，从而提高三维建模基础数据的准确性。而无人机倾斜摄影测量提高了影像信息的密集程度，通过密集匹配可以获得更为广泛的地物属性信息，尤其加强了对地物特征点、线、面属性信息的获取。无人机倾斜摄影测量系统主要由无人机飞行平台、GNSS导航和惯性导航系统、数据传输系统、地面监控系统等组成。为了保证无人机飞行稳定，对倾斜摄影测量的无人机的气动外形及总体结构进行了优化设计，可以满足城市密集区域内的飞行通畅。无人机控制和导航系统是无人机倾斜摄影测量系统的核心部分，包括了飞行控制和管理系统、GNSS导航和惯性导航系统、红外传感器、高度和速度传感器等，可以准确地对无人机飞行姿态、飞行高度、瞬时空间位置等进行记录，控制中心可通过实时的信息反馈对无人机倾斜摄影测量系统飞行姿态、高度等进行调控。 2与传统三维模型比较 传统的三维模型制作通常采用数字正射影像图与数字高程模型进行叠加，快速建立大场景的地表三维模型，其生产出的三维模型纹理分辨率不高，缺少侧面纹理信息，实质上是2．5维的数据产品。对于局部需要精细建模的场景，再采用人工拍照、贴上纹理的方式进行。但由于照片分辨率、角度等问题以及采用的原二维数据底图质量和精度问题，即使这样也并不能完全展现建构筑物各个角度的细节。而采用倾斜摄影测量生产的实景三维模型，是采用多镜头、多角度、实时拍摄的，能够不受地形地貌限制，更加真实全面立体地反映地表物体的局部细节和整体层次。其仿真度、建模效率相比传统的三维模型制作方式，均提高了很多;而时间成本、经济成本均能得到降低。

倾斜摄影三维建模技术流程及案例分析

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/761415819.html, 倾斜摄影三维建模技术流程及案例分析 作者：刘森 来源：《科技资讯》2017年第30期 DOI：10.16661/https://www.sodocs.net/doc/761415819.html,ki.1672-3791.2017.30.001 摘要：本文介绍了倾斜摄影测量原理、实景三维建模技术流程及其技术优势，并探讨了 利用倾斜摄影自动三维建模的方法对输电线路走廊资源进行快速调查，尤其是在建筑物拥挤地区、林木密集覆盖区、恶劣地质区和交叉跨越设施复杂地区，可有效提高输电线路的设计质量，优化工程投资造价，具有创新性和先进性。 关键词：倾斜摄影真三维模型输电线路走廊资源快速调查 中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（c）-0001-02 随着城市建设的飞速发展，建设环境日益恶化，地质灾害频繁发生，输电线路走廊规划设计难度日益加大。采用传统的测量方式对输电线路走廊资源进行调查，工作量大、效率低，成本高，难以满足电网建设需求。针对上述问题，本文提出了利用倾斜摄影技术进行实景三维建模的方法对输电线路走廊资源进行快速调查，可有效提高输电线路的设计质量，优化工程建设投资造价，保护生态环境。 1 倾斜摄影工作原理及技术优势 1.1 倾斜摄影测量原理 倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域新兴发展起来的一项高新技术，融合了传统的航空摄影和近景测量技术，颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、前视、左视、右视与后视共5个不同的角度采集影像。其中，垂直摄影影像，可经过传统航空摄影测量技术处理，制作4D（DEM、DOM、DLG与DRG）产品；前视、左视、右视与后视4个倾斜摄影影像，倾斜角度在15°～45°之间，可用于获取地物侧面丰富的纹理信息。 通过高效自动化的三维建模技术，快速构建具有准确地物地理位置信息的真三维空间场景，直观地掌握目标区域内地形地貌与所有建筑物的细节特征，可为电力和水利工程建设、地质灾害应急指挥等提供现势、详尽、精确、逼真的空间基础地理信息数据支持和公共服务。 1.2 实景三维建模技术流程 目前，采用倾斜摄影技术进行三维建模的后处理软件以法国ASTRIUM公司的StreetFactory和Acute3D公司的Smart3DCapture软件为典型代表[2]。利用地物的垂直与倾斜影

无人机倾斜摄影三维应用应该如此简单

无人机倾斜摄影三维展示应该如此简单 ——Wish3D在H5上的应用 近年来，随着三维技术的发展日趋成熟，倾斜摄影已成为三维地理空间建模中快速成长的重要技术。倾斜模型的一个突出的特点就是数据量庞大，这是因其技术机制、高精度、对地表全覆盖的真实影像所决定的。那么，如何承载发布海量的倾斜模型数据、保证流畅的加载浏览并且可以进行相关的应用分析？这是行业用户一直关心的话题。 行业用户对倾斜摄影的三维应用要求不断提高，更加渴望倾斜三维模型网络发布更加快捷、更加轻便，以及诸如模型标注、距离量测、飞行路径等应用功能，包括移动端等高级功能也是应运而生。 接下来，我将通过Wish3D这种基于WebGL的产品，也是市场上比较轻便快捷的平台，对倾斜摄影三维模型的发布、浏览及应用功能展开分析。 一、倾斜数据的网络发布 由于OSGB是开源的OSG库所自带的二进制格式，直接读取效率高，且格式公开，因此，最适合作为网络发布与三维服务共享的模型传输格式。无人机航拍的数据经过Smart3D建模软件处理之后，得到一个包含诸多tile文件夹的data 文件夹。 图1data文件结构

首先，在Wish3D官网https://www.sodocs.net/doc/761415819.html,/注册登录，上传模型。直接将这个文件夹下的内容压缩成zip文件即可。选择倾斜摄影数据： 图2数据上传界面 填写作品信息。顾名思义，公开作品可以被所有用户浏览分享评论，私有作品仅限作者自己浏览或者私密分享：

图3作品编辑界面 数据上传完毕后，就可以在线浏览到倾斜摄影三维模型了，右边页面有封面截图、标注、飞行、视角设置和场景设置等一些功能，后面会作介绍。 图4封面截图界面 发布的所有作品在我的作品-公开作品中看到：

倾斜摄影测量自动建模真三维技术

倾斜摄影测量自动建模真三维技术 文：基础研发中心冯振华杨洋张文燕 倾斜摄影测量自动建模技术是测绘领域近些年发展起来的一项技术，该技术是一项革命性建模技术，它的出现大大减少了人工成本和建模时间，提高建模的真实感，加速了三维GIS技术的发展。本文从四个角度阐释SuperMap 对倾斜摄影建模数据的支持情况。 国内多家数据生产厂商已经在使用倾斜摄影测量自动建模技术实现批量的自动化建模，快速还原真实世界。SuperMap三维产品技术体系非常好的支持了倾斜摄影测量自动化建模数据，本文从数据处理、大数据量承载力、二三维一体化技术、全产品体系支持等四个角度，阐释SuperMap对倾斜摄影建模数据的支持情况。 数据处理 SuperMap 三维产品技术体系不需要花大力气导入倾斜摄影建模数据，只需要生成一个扩展名为.scp的配置文件（如图），就可以直接加载数据，配置文件主要包含两项内容：1）根节点模型的路径；2 ）数据插入的地理位置。

为了提升数据加载、下载的性能，可以使用SuperMap 提供的压缩工具，对倾斜摄影 建模数据进行压缩，压缩包含纹理压缩和ZIP压缩两层压缩。 纹理压缩可以选择几种压缩方式：1）DXT压缩；2）PVR压缩；3）ETC压缩，需要 根据用户图形硬件对纹理压缩的支持情况，选择合适的压缩方式（PC机上通常选择DXT 压缩）。纹理最终需要打包到模型数据内，数据打包后，再对打包后的数据ZIP压缩，保证压缩后的数据足够小。压缩后的数据，纹理数据和模型数据一次下载，一次载入内存，纹 理不需要解压缩直接载入显存，带来的好处是：载入快；占用显存少，可以使得更多的纹理 驻留显存。 大数据量承载力 SuperMap三维产品充分利用了倾斜摄影建模数据的LOD结构，非常好的支持了海量 的倾斜摄影建模数据，而且可以在长时间浏览后，性能依然流畅，资源占用情况依然非常好。 SuperMap的三维产品，拿到数据生产单位进行了大数据量承载力以及稳定性的测试。 240G的倾斜摄影建模数据，测试性能流畅，资源占用少，长时间浏览后，资源占用情况依然非常好。 稳定性测试方面，公司内部进行了7*24小时的稳定性测试，包括桌面、组件、三维客 户端（IE、Chrome等浏览器）等产品，长时间飞行浏览后，帧率没有明显降低，GPU占用率没有明显上升，内存占用情况没有明显上升。 二三维一体化技术 倾斜摄影建模数据是切片数据，没有实现单体化，需要依靠模型的矢量底面实现单体化。通常矢量面通过模板阴影体技术贴附在模型表面，实现模型高亮。通过矢量底面，可以实现 选择高亮倾斜摄影建模数据，也可以显示单体模型的属性信息。 倾斜摄影建模数据的矢量底面数据可以制作专题图，包括单值专题图、统计专题图等等，矢量面可以贴附在模型表面，实现模型数据的分类表示。在此基础上实现二三维一体化的专

基于CC的三维建模 操作流程

基于CC的三维建模操作流程1.数据准备 原始数据包含倾斜摄影照片和控制点信息。 1.1 新建工程 打开任务中心新建工程，设置工程路径

1.2导入照片 导入本机照片。如需集群处理，则需要导入网络路径下的照片

如需集群工作，则这里导入文件夹的时候指定内网照片存储路径。 参数设置： Set downsampling（设置采样率）：该参数只会在空三的过程中对照片进行重采样空三，建模时仍旧使用原始分辨率影像。 Check image files...（检查航片完整性）：建模失败的时候可以用

此功能进行数据完整性检查。 Import positions...（导入POS）：导入POS格式如下，a. 如果有多个照片组（Photogroup）则必须保证每个照片组中的照片名称唯一，否则会导入失败； b. POS路径必须为英文； c.对于照片中已经包含POS坐标信息的数据这步省略。 1.3编辑相机参数 每个照片组Photogroup都会有一个相机参数，可以在右键编辑、导入或导出相机检校参数 2.空三测量 空三参数设置，如第一次使用，则建议直接按照默认参数，只需“下 一步”即可，如欲了解其中参数意义则进入如下内容：

2.1参数设置 设置名称，最好根据飞行架次或项目信息进行设置 设置参数，通常默认参数即可，根据具体项目需求更改 a. 对于地名拍摄照片，可能会修改“Keypoints density”、“Pair selection mode”、“Component c onstruction mode”三个选项； b.对于航空拍摄照片，通常使用默认参数，如果多个架次且存在航高不一致的情况，则可能会修改“Pair selection mode”、“Component construction mode”两个选项；

数字摄影测量中的三维建模

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 测绘学概论结业报告 课程名称：测绘学概论 设计题目：数字摄影测量中的三维建模 院系：电子与信息工程学院 班级：0805401 设计者：牛文龙 学号：1080540104 指导教师：陈浩 设计时间：2011年3月27日 哈尔滨工业大学

一、数字摄影测量中的三维建模的背景情况以及建模原理 1.1背景介绍 人们感知世界都是通过眼睛的中心投影，当人们不断改变视点的位置与实现的方向就能得到不同的景观。而摄影测量就是一门由二位影像重建三位空间模型的学科。利用有限的影像重建三维景观，供人们在虚拟环境中从不同的视点观测三维世界，是数字摄影的重要内容。传统的摄影测量只能用二维的地形图、影像图来表达，但是进入数字摄影测量的时代，可以用影像表示三维模型地形。 特别是由于计算机图形学及其相应的软件的发展，利用软件OpenGL就能使人们实时地改变视点由各个角度观测所建立的三维景观，因此摄影测量是当代科学虚拟现实（VR）技术的重要组成部分。 1.2建模原理 1.2.1基于影像的三位建模原理 基于摄影测量与计算机视觉技术正越来越广泛地应用于各个领域。其基本原理是首先利用摄影测量的影像，构建三位数字表面模型（DSM）。对物体摄取一组影像，由此构建其数字表面模型并生成“点云”，将它连接构建TIN。最后将影像的“纹理”映射到由点云构成的空间三角网上，就能建立空间物体的三位模型。 1.2.2城市建模 随着城市信息化的发展，数码城市与城市建模越来越受到重视。其基本原理还是利用DSM与相应的影响结合，实现城市建模。 三维城市模型，又称为城市三位模型，它的构建与应用是目前国际遥感。地理信息系统及相关学科研究的热点，目前三维建模大致有如下解决方法：一是直接使用三维制作软件，比如计算机辅助绘图设计软件（AUTOCAD）、三维动画设计软件（3DMAX）等建模，这种方法能逼真地表达城市的精细结构和材质特征，基本上能够满足虚拟现实技术的3I（immersion、interactive、imagination，即沉浸、交互、构想）的要求，特别是对于那些自然景物和不规则建筑物等效果比较好，但是对于大范围的区域，如果每个模型都这样建立，不仅费时费力，而且也不经济；而是直接利用传统GIS的二维线划数据及其相应的高度属性进行三维建模，各建筑物表面还可以加上相应的纹理，但是采用此方法只局限于较规则建筑物的三位模型，此外还有一种方法就是利用数字摄影技术进行三维建模，这种方法具有自动化程度高、建模速度快、易于实时更新等特点，利用数字摄影测量技术能方便快捷地进行数字线划矢量图（DLG）的测绘、数字高程模型（DEM）的建立、数字正摄影像图（DOM）的制作、3DCM的建立，甚至还可以提取建筑物的纹理，建立纹理库等。 二、建模软件介绍

基于倾斜摄影测量技术三维数字城市建模

工程技术（建筑）技术论坛2017年5月第7卷·209· 基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模 徐振林 商丘师范学院，河南商丘476000 摘要：随着我国数字化城市的建设进程如火如荼的进行，摄影测量技术在近几年中也得到了快速的发展，倾斜摄影测量技术也应用而生，快速的提高了我国的我国数字化城市的建设进程。本文研究的是利用倾斜摄影测量技术来构建三维数字城市模型，指的是运用在一个飞行平台上搭载多个传感器，以便多角度获取航空影像资料，对影像进行预处理，利用建筑物的几何模型，再提取影像中的纹理与几何模型结合，即可建立三维模型。 关键词：倾斜摄影；测量技术；三维建模；数字城市 中图分类号：文献标识码：A文章编号：1671-5586（2017）7-0209-02 3D digital city modeling based on oblique photogrammetry abstract：With China's digital city construction process is in full swing,photogrammetry technology in recent years has been rapid development,tilt photogrammetry technology and application,rapidly improve the process of our digital city construction of our country.This paper studies the tilt photogrammetry technology is used to build3D digital city model, refers to the use of carrying multiple sensors on a flying platform,so that multiple perspectives for aviation image data, the image preprocessing,using the geometric model of the buildings to extract image texture and geometric model of combining,three-dimensional model is established.keywords：Tilt photography;Measurement technology;3D modeling; Digital city 引言1倾斜摄影建模技术的实现 倾斜摄影技术是通过在同一飞行平台上搭载多台传感 1.1倾斜影像采集 器（如图1，五镜头相机较为常用），可以同时从垂直、倾倾斜摄影技术不仅不同于传统的垂直航空摄影,而且在斜等多角度来采集影像数据，获取地面物体信息更加准确丰后处理数据和结果上也有很大差异。倾斜摄影的主要目的是富的一种新型的摄影测量技术。与地面垂直的角度拍摄获取获取物体的多方向的侧面信息，并能让用户从多角度浏览，的影像称为正片（一组影像），镜头朝向与地面成一定夹角实时量测，三维浏览等获取多方面的信息[2]。 拍摄获取的影像称为斜片（四组影像）。城市三维模型可以 1.2倾斜影像加工 利用倾斜摄影测量技术的方法快速建立，通过减少模型的部数据获取完成后，先要检查获取的影像质量，不合格的分细部分析时间，简化模型纹理采集和处理的方法，从而提区域就要进行补飞，获取到满足质量要求的影像；其次进行高工作效率，缩短项目周期，降低成本[1]。调色调处理，对影像匀光匀色，在飞行的过程中影像存在时三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关间和空间差异，影像会存在一定的色偏，这就需要进行匀光城市的各种具有真实感的场景信息，构建出一个真实、直观匀色处理；再次进行影像的几何校正、同名像点匹配、区域的虚拟城市环境，为城市管理者面对复杂的城市，实施科学网联合平差，最后每张倾斜影像上赋予平差后的数据，影像的、人文的、生态的规划，提供有力的决策手段。2013年国具有虚拟三维空间的位置和姿态信息数据，倾斜影像就可以 家测绘地理信息局颁发的《智慧城市时空信息云平台建设指进行实时量测，每张斜片上的每个像素对应真实的地理坐标南》中，对城市三维建设提出了明确的要求，三维数据至少位置。 分等级实现市辖范围全覆盖。倾斜影像的特点：①直观反映地物周边真实情况。相对 于正射影像，倾斜影像让用户从多个角度观察地物，并真实 的反映了地物的实际情况，从而完善了基于正射影像应用的 不足[3]。②可实现量测单张影像。通过软件的应用，利 用成果影像对高度、长度、面积、角度、坡度等进行量测， 扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用[3]。③可采集建筑物 侧面纹理。各种三维数字城市应用可以充分利用航空摄影的 大规模成图特点，结合倾斜影像批量提取及贴纹理方法的优 势，从而降低城市三维建模的成本[3]。④便于数据分享。 图1五镜头相机 倾斜影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络的数 共享[3]。倾斜摄影测量技术通常包括影像预处理、区域网 联合平差、多视影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建 模等关键内容。其基本原理如所示： 图2一组影像获取示意图图3连续几组影像获取示意图 图4正拍影像与倾斜影像对比图图5