本文主要介绍我国倾斜摄影技术发展和应用现状,主要分为以下几方面:
3.倾斜摄影技术的应用
倾斜摄影测量应用范围相当广泛,可以延伸到公众生活中的方方面面,例如:政府方面的税收评估、公共安全、执法行动、规划发展、消防;公共事业方面的灾害评估、环保、紧急救助;企业方面的保险、房地产;以及公众方面的位置服务、互联网应用、旅游等。
倾斜摄影技术对于发展智慧城市有很大的推动力,其提供的一系列的地物信息,可以构建三维城市模型,为智能化的管理提供了便利条件。
一.基于倾斜摄影技术快速建立城市3维模型
(1)城市基础信息搜集
1)数字线划图
数字线划图( DLG) 是城市基本图件的最主要形式,是进行规划、设计、管理等工作的基础。城市的 DLG 包含了城市房屋的外框信息和高程信息,以及屋顶的矢量信息,内业人员可以通过房屋的外框和屋顶坐标等信息,快速生成白模。
2) 城市测区划分
将相似的或相同区域的模型划分为一个测区,统一进行模型命名和纹理编号,便于项目管理和相似纹理共享。
3)地物倾斜影像
地物倾斜影像是由倾斜摄影得到的地物影像,包含地物的属性信息,可将同一地物的影像保存在同一个文件夹内。
4) 地物属性表
地物属性表记录地物的实际名称,对应的模型名称、纹理编号,以及航高、航速、航向重叠、旁向重叠、坐标等信息。
5)结合表
结合表是模型的分图依据,记录了某个模型具体由哪个作业员制作,哪个检查员检查,以及模型名称、纹理编号、坐标等信息。
(2)建筑模型细部分析
通过倾斜影像和 DLG,对地面建筑进行自动提取,快速建立白模,此时的白模已经初步具备建筑的外框、高程等信息,再经过内业人员对倾斜影像的具体细部分析,构建出建筑的屋顶、阳台、观景台、飘窗、女儿墙、老虎窗、门斗等细部信息,合成精细白模,经过建筑细部分析后合成的精细白模。
(3)模型纹理制作
利用图像处理软件,结合倾斜影像,对地面建筑细部进行纹理划分,由于纹理可以重复变换,因此只制作具有代表性的建筑物纹理即可。内业人员能够在最多 8 张倾斜影像上找到建筑物的某个细节纹理,通过变换、消失点等方式精确制作建筑物的纹理,完成模型纹理制作工序。
(4)模型贴图
利用 3 维处理软件的 UVW 贴图功能,结合相关的脚本语言,将纹理根据编号快速贴到建筑物上。
二.倾斜摄影应用在“智慧城市”
倾斜摄影能够广泛应用于城市规划、建设和管理等各个方面,尤其在公共安全与应急反恐方面具有其他数据源不可替代的价值。倾斜影像能够使指挥决策者看到比正射影像更多的环境信息,从而更好辅助决策。相比只能看到屋顶的正射影像,倾斜影像可看到房屋侧面的紧急出口。倾斜影像上任意点之间可以进行准确量算,比如计算通视距离、设计制高点和狙击方案等。这些事发地周围的详细信息,在应急行动中关乎人员及财产的安全,有时甚至能起到决定性的作用。
美国“9·11”恐怖袭击发生后,美国军方立刻使用倾斜摄影测量技术获取了五角大楼影像,迅速了解现场情况,并制定了最合理的执行方案。目前,该技术已经在美国警方普及应用,帮助后方指挥人员掌握最细致的案发地情况,以便发出合理的指令。这样不仅提高了执行效率,而且提高了警务人员的安全性,取得了良好的效果。美国国家地理空间情报局(NGA)认为:一幅图像胜过千言万语,惟有图像的方式才能做到赋予领导者敏锐的洞察力。
4.我国倾斜摄影技术发展现状和展望
自从2010年以来,我国多家研究机构进行了大量的探索和尝试,并获得了丰富的经验和相关技术。全国有很多UFactory案例,如:乌鲁木齐三维自动化建模等。
国产AMC580相机航空倾斜摄影情况
(1)目前面临的问题有:
1)数据获取效率较低,尚未形成规模;
2)数据处理技术尚不成熟,处于探索阶段;
3)产品模式单一、有待深入推广应用;
(2)我国倾斜摄影技术未来展望
倾斜摄影测量技术无疑将会在我国地理信息产业中扮演更加重要的角色。
倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况,而且还通过采用先进的定位技术,嵌入精确的地理信息,使用户获得更高级,更为逼真的用户体验,极大地扩展了遥感影像的应用领域。同时,倾斜摄影测量技术使得目前高昂的三维城市建设成本将得以大大降低。而三维城市效果也更为逼真。
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