中海達影像小碟空地一體化精細(xì)化建模
中海達影像小碟
中海達影像測量應(yīng)用篇│三維精細(xì)化建模

隨著我國“信息化”建設(shè)的不斷發(fā)展,在測繪領(lǐng)域中傳統(tǒng)的二維地圖已經(jīng)不能滿足人們對城市建設(shè)的需求,實景三維模型對地物的表達更加直觀并能真實反映實際情況,在礦山測量、城市規(guī)劃建設(shè)、防震減災(zāi)、地址勘察等領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用和發(fā)展。在城市數(shù)字化和智慧城市建設(shè)中,實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行實景三維建模已經(jīng)成為當(dāng)前的重要突破口。
項目需求
本演示項目以影像RTK+無人機空地一體化作業(yè)實現(xiàn)三維建模為例:
項目需要對主街道及兩邊仿古建筑物進行三維重建,保存實景三維模型,測區(qū)范圍約90m*40m,涵蓋一條主街道及兩邊仿古建筑物。

痛點分析
對于實景三維建模,常見方式有兩種。
一、使用低空無人機傾斜攝影測量,對物體的整體結(jié)構(gòu)及紋理進行快速獲取,但由于無人機拍攝視角有限以及飛行安全的問題,存在房檐下、被遮擋物體等區(qū)域建模后發(fā)生扭曲、空洞、無紋理等現(xiàn)象,難以滿足三維精細(xì)化建模需求。
二、使用三維激光掃描作為無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(shù)據(jù)信息量大、設(shè)備昂貴、工作效率低等缺點,性價比較低。
實施方案
影像RTK可以在地面上以平視的角度、對建筑物進行拍照,拍攝角度、位置和無人機航測視角天然互補,可以有效補充建筑物局部細(xì)節(jié)、紋理。通過低空無人機攝影測量和影像RTK攝影測量等多種測量方式相結(jié)合的方法,既能保留大場景三維模型的完整性,又可以突出局部細(xì)節(jié)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
項目內(nèi)外業(yè)實施
外業(yè)實施:
本次外業(yè)數(shù)據(jù)采集使用一臺大疆精靈4RTK無人機和兩臺影像RTK主機協(xié)同作業(yè)。為確保無人機和影像小碟RTK主機采集的照片POS位置保持一致,本項目數(shù)據(jù)采集無人機和RTK統(tǒng)一使用中國移動CORS差分服務(wù),坐標(biāo)系統(tǒng)為CGCS2000。

▲外業(yè)作業(yè)
數(shù)據(jù)處理:
因項目涉及無人機航測數(shù)據(jù)及影像RTK數(shù)據(jù),所以數(shù)據(jù)處理采用TJH.DP_Smart專業(yè)版軟件進行數(shù)據(jù)處理。首先分別建立區(qū)塊導(dǎo)入兩組影像RTK數(shù)據(jù),這里導(dǎo)入照片后需要單獨導(dǎo)入影像RTK 的POS數(shù)據(jù),這里需要選擇與無人機相同坐標(biāo)系統(tǒng),以便后續(xù)合并空三數(shù)據(jù)。
▲影像RTK數(shù)據(jù)處理(左右滑動查看更多)
隨后建立單獨區(qū)塊,導(dǎo)入無人機數(shù)據(jù)進行處理。因無人機照片自帶POS及傾角等數(shù)據(jù),導(dǎo)入后直接進行空三計算即可。
▲無人機數(shù)據(jù)處理(左右滑動查看更多)
在分別完成影像RTK和無人機數(shù)據(jù)處理后,分別導(dǎo)出對應(yīng)的空三XML文件,通過軟件合并三組空三數(shù)據(jù),隨后選擇項目所需區(qū)域進行三維模型渲染重建。
▲合并空三三維重建(左右滑動查看更多)
成果展示

▲無人機單獨建模(左圖)與無人機聯(lián)合影像RTK建模對比(右圖)

▲無人機單獨建模(左圖)與無人機聯(lián)合影像RTK建模對比(右圖)

▲影像RTK內(nèi)業(yè)成果(左右滑動查看更多)
項目總結(jié)
通過本次測試,我們不難發(fā)現(xiàn)利用高精度RTK結(jié)合高清攝像頭進行影像測量的方式可以有效的和無人機航測互補,最大程度保證三維模型的完整度。主要表現(xiàn)在以下幾點:
1、影像RTK協(xié)同無人機空地一體化作業(yè)方案,可以有效解決無人機攝影測量過程中因視角和飛行安全限制導(dǎo)致模型局部發(fā)生扭曲、空洞、無紋理問題,滿足三維建模場景的使用需求。
2、影像RTK協(xié)同無人機空地一體化作業(yè)方案,外業(yè)操作簡單工作量小,工作效率高且具備極高的成本優(yōu)勢。 空地一體化精細(xì)化建模?還得看影像小碟。
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