关于面向城市规划的倾斜摄影及三维建模技术浅析

2020-09-24 03:11:33 中小企业管理与科技·上旬刊 2020年8期

谭俊杰

【摘  要】在城市规划工作之中,无人机倾斜摄影的应用率越来越高,其可以通过遥感摄影的方式,创设城市模型,促使用户更好地进行信息获取。然而在进行测量时,由于多方面因素存在,使得建模工作受到了诸多影响,无法达到预期效果。因此,相关人员就需要做好研究工作。论文主要描述了无人机倾斜摄影测量技术,探讨了三维建模方式,并对优化措施方面发表一些个人的观点和看法。

【Abstract】In the urban planning work, the application rate of UAV tilt photography is increasingly high. It can create a city model by means of remote sensing photography to promote better information acquisition by users. However, due to the existence of many factors, the modeling work was greatly affected, and the expected effect could not be achieved. Therefore, relevant personnel need to do research work. This paper mainly describes the tilt photography technology of UAV, discusses the 3D modeling method, and presents some personal views and opinions on optimization measures.

【關键词】城市规划;倾斜摄影;三维建模技术

【Keywords】urban planning; tilt photography; 3D modeling technology

【中图分类号】P231;TU984.1                                【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069(2020)08-0179-02

1 引言

对于三维建模技术而言,可以有效完成城市信息的表达,促使城市规划、建设以及管理工作顺利展开。不仅如此,整体效率更高,人工成本则相对偏低。因此,相关研究工作就显得非常重要。

2 无人机倾斜摄影测量技术

2.1 无人机技术

所谓无人机技术,主要是通过无线电遥控以及自动程序的方式,对无人机展开有效控制。一般来说,无人机有着多个不同的种类,包括固定翼、多旋翼、飞艇以及直升机等。由于此类设备属于高新产品,具备高效率、高经济性、高机动性的特点。另外,设备本身的构造十分简单,重量不大,因此,材料成本的投入也相对偏低。并且内部程序经过多次升级之后,已经具备了较高的智能化水平。当前在多个领域之中,都已经开始应用了无人机设备,以此保证人们更为快速地进行资源数据获取,为之后各类工作的正常开展提供多方面帮助。

2.2 倾斜摄影技术

伴随社会的快速进步,我国高科技产品的数量也在持续增加。尤其是无人机的应用,促使航空摄影技术取得了非常大的进步,并且还在不断创新。在开展航空摄影工作时,工作人员就可以基于原有的摄影技术,将无人机技术结合进来,从而使得航空摄影的效果进一步提升。

在使用无人机之后,由于自身飞行高度较高,因此可以从多个角度出发,对建筑物展开拍摄,获取各个方面的信息数据。即便是一些地面建筑物,分辨率同样非常高。正是这一因素,在进行三维建模时,无人机倾斜摄影技术的使用可以为城市规划带来诸多帮助。其可以将某个区域范围内各个景象的具体情况全部展示出来,并以更为真实的形象进行呈现,满足人们视觉观察的需求。并且在应用GNSS技术之后,还能对原有的地理信息框架带来一定的优化,使得工作人员更好地完成信息收集。不但用户的体验水平有所提升,而且还能减少建模的资金投入。

由此发现,无人机倾斜摄影有着多方面优势,如飞行高度相对偏低,因此,获得的影像资料就能更为清晰;一些处在相邻状态的无人机,在航拍时,影像资料会产生一定程度的重叠,使得信息资料变得非常丰富;无人机自身有着较强的自动化水平,几乎不需要工作人员进行操作,可以自动完成拍摄和建模工作;由于拍摄的效率非常高,因此资金成本的耗费不高,同时还能减少人力资源的投入。

3 无人机倾斜摄影的三维建模方式

早在10年前,西方许多发达国家就已经开始尝试使用无人机测量技术,以此进行建模。而在近几年之中,我国也开始逐步应用。无人机倾斜测量本身存在多方面优势,因此可以满足不同场地的测量要求,以此进行信息收集工作。即便测量范围整体偏大,同样可以完成高精度的信息获取,并且效率非常高。此外,无人机还能对一些动态图像展开粘贴,无需人工操作,所以建模的实际效率便有了明显提升。而且模型定位也十分准确,在完成制作之后,能够上传到网络平台之中,与他人进行信息共享。

而且在使用无人机完成测量工作之后,所有信息都能在网络中储存。并且设备自身的CPU能力较强,可以一次性处理多个影像资料。如此不但能够缩减人工成本的投入,而且还能节约大量时间,提升城市规划的效果。

然而需要注意的是,在测量过程中,基于无人机设备本身的差异,同时如果应用的软件有所区别,实际测量出来的模型就会存在一定程度的不同。少部分模型还会出现问题,如破洞和凸包。另外,如果在大气环境中进行测量,由于有噪音存在,同样可能导致模型产生凸包。在不同的时间条件下,由于光照效果不一样,模型的纹理也会变得十分不均匀,少部分区域也会有破洞。若是影像的分辨率较低,有可能造成边缘部分发生变形。

总体来说,造成模型缺陷的原因有很多种,极为复杂,基本上可以看作是建模过程中不可避免的缺陷。因此,在未来进行测量的过程中,相关人员还需要进一步展开深入研究,不断提升测量水平,确保技术条件能够有效升级。

4 无人机倾斜摄影的三维建模方式的优化措施

从目前来看,在城市規划过程中,越来越多工作人员开始尝试应用无人机倾斜摄影的方式,实际效果令人非常满意。特别是一些港口城市,通过应用十字交叉航线的方式,逐步予以测量,并进行数据资料的收集。之后使用无人机倾斜摄影技术,逐步展开三维建模工作,如果其中有一些较为重要的建筑物,可以对其重新细化。最后,再通过无人机的灵活性特点,从建筑顶部飞过,完成高精度信息的获取。

这种建模方式能够看作是传统模式和无人机倾斜摄影的全面整合。传统模式可以完成建筑物的表面测量,而无人机则能对建筑顶部予以测量,以此完成各方面信息数据,进而能够建立更为精细的模型。尤其是一些存在部分缺陷的建筑物,还能对其模型予以修补,以此获取完整的模型。两种技术互补,各自发挥优势,从而有效解决建模工作中遇到的各方面问题,满足城市规划要求的基本需求。

4.1 二次优化处理的方式

在进行城市规划时,为了更好地完成三维模型的建立工作,相关人员就可以尝试采取无人机倾斜摄影的方式。但是在实际操作过程中,由于多方面因素存在,很容易造成各类问题出现。如果没有及时调整和优化,自然会给工程建设带来非常大的影响。因此,在进行建模研究时,工作人员就需要采取二次修复的方式。根据早期建模的优势,并将建模技术结合进来,以此展开二次优化处理。针对现有的破洞,及时采取措施进行修复,并完成三维模型的更换。

4.2 建立快速修复模型

无人机倾斜摄影主要是通过采用空三加密的方式,结合各个区域的差别,逐步完成控制点的预放工作。在使用立体测图方式对加密地点的高度和地理位置计算时可以发现,空三加密是一项非常重要的基本环节,对三维建模工作的影响非常大。在完成数据资料获取之后,就能利用空三技术,对现有的数据资料进行重新校正和定向。这样一来,各类影像数据之间就能实现重叠效果。

在使用空三成果对模型进行修复时,首要工作就是针对现有的模型辅助编辑系统予以开发,将之前获得的加密数据以及初始模型全部导入系统之中。结合空三技术和空三加密之间存在的差异,最终逐步完成模型的建立工作,同时一些不合理的纹理也能得到有效调整。

对于此类编辑系统来说,不但能够完成搜索工作,而且还能实现纹理的自动提取以及模型交互制作的工作,其主要基于影像数据本身,通过校正和加密的方式,促使模型能够在短时间之内立刻完成建立,同时纹理部分也能实现定向和提取。由此看出,在使用此类模型修复方式时,所有数据内容都能做到快速提取,同时系统还能自动完成处理工作。最后,再对空三成果修复后的影像资料予以全面利用,让其逐步形成一个立体模型,并进行播放。

5 结语

综上所述,当前在进行城市规划工作时,三维建模便是一项非常重要的工作内容。基于早期的测量技术,并尝试将无人机倾斜测量结合进来,不但能够扩大测量范围,提升测量精度,而且还能降低人力成本投入,提升实际效率,因此有着非常好的效果。但是,在一些细节部分的处理上,仍然有着一定的缺陷。所以在未来,相关人员还需要进一步展开研究,针对其现有的不足,及时予以优化,进而推动城市规划工作的效果进一步提高。

【参考文献】

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【2】康锋,史凌亚.倾斜摄影技术在城市三维建模中的应用探讨[J].单片机与嵌入式系统应用,2020,20(02):40-42.

【3】侯玉敏.基于倾斜摄影测量的城市三维快速建模技术浅谈[J].经纬天地,2019(04):104-106.