三维航测及建模技术

蔚珍

摘要：进入二十一世纪，在我国的社会经济蓬勃发展下，国内各级地区都在大力发展“数字城市”项目，该项目的发展状况会直接影响城市景观重建的质量与效果。此次研究结合项目的实际情况，对以航测为前提的三维建模问题进行深入研究。航测法三维建模利用立体采集的方式获取几何高程信息，利用先进的建模软件构建三维模型，最终利用3DMAX软件进行照片精修、贴图，更好地促进效率提高。

关键词：数字城市;三维建模;3DMAX;城市景观

引言

我国社会经济快速发展，城市的变化日新月异，数字城市三维模型在城市规划、管理地籍、交通管理、环境仿真等方面做出了巨大的贡献。通过三维建模技术建设的数字化城市，可以为人们营造全新的视觉体验。但我国对此方面的研究还有待进一步深入，因此，本文基于理论实践，对基于航测的数字城市三维建模技术进行了如下研究

1关于航测与遥感技术的概述

进入新时代以来，全球航空及信息技术发展迅速，而航测与遥感技术也成为新技术的代表之一，在各个领域和行业都有所应用，作用非常突出。航测遥感的优势在于对先进设备的充分运用，其基点是电磁波和红外线，能够对特定地点进行准确勘测，精确度相对较高。不同于传统的勘探与测量方法，航测与遥感技术无需实地考察，它只需要通过卫星等各种设备，对特定区域进行全面扫描，从而获取有效信息。同时，通过运用遥感设备，可以在很大程度上提升勘测结果的精确率，尤其是对高清拍摄设备的应用，能够有效保障航测与遥感技术发展的持续性。近几年，航测与遥感技术在自动化方面迅速提升，不仅工作流程更加简化，技术人员的需求数量越来越少，而且还可以对目标区域进行动态勘测。具体而言，可以在勘测基础上，结合实际勘测需求，将相关参数准确输入，这样设备就可以自动遥感，并可以运用相关软件来对信息数据进行综合分析，动态呈现出客户所需求的各项数据。总而言之，以勘测领域为代表的各行各业，都在航测遥感集输的保障下迅速发展，工作效率也大幅度提升，可以说航测与遥感技术已经成为勘测过程中必不可少的工具，我们可以结合实际勘测需求来选择最佳设备，进而完成遥感。

2航测法建模流程

三维建模前需要做好事前准备工作，明确建模的具体内容、收集充足的建模数据、整理建模需要的各种软件等相关事。大批量构建各种影像资料，借助影像模型矢量测图，在此基础上提出三维模型，对模型进行完善优化，提交模型。（1）根据待测建筑工程所在的区域，获取航测区域，根据航洲区域生成折线形飞行航线，设置航飞参数，获得每条航线的绝对航高。（2）利用无人机航测获取航测数据，通过空中三角解析法进行图像解析，将系列二维航拍图像转换为所述待测建筑工程的三维密集点云，处理数据，获得所述待利建筑工程的数字线划地图和数字表面模型，得到实景三维模型。（3）剔除实景三维模型上的干扰物，利用模型消除干扰物后遗留的孔隙周围的高程拟合曲面，利用所述曲面填充孔隙，基于修复后的实景三维模型生成真实地表点云。（4）基于所述实景三维模型及真实地表点云进行所述待测建筑工程实景巡查，得到所述待测建筑工程的相关施工执行数据。（5）基于所述待测建筑工程的三维规划设计和施工执行数据的比对，研究井下达施工调度指令，对调度指令执行效果进行检查和纠偏。三维航测技术的主要目的是提高强化建模效率，降低建模成本。

3数字城市三维建模技术应用方法

数字城市三维建模技术在本项目中的应用详述如下：1）航测无人机载多角度摄影系统，进行全方位多角度的航空摄影，可以把该区域所有建筑都清晰地拍摄下来，大大提高了原始影像和POS数据获取的真实性和有效性。2）合理布设检验场，也可以利用现有校验数据对POS系统的数据进行逐个更正，同时还要获取在当地卫星定位综合服务系统中的数据，对POS系统中的数据进行科学合理的处理解算，通过此种方法可获取每张航片較为精确的方位元素。3）通过处理POS数据、地面控制数据、影像数据、卫星定位数据等和一系列计算公式，可以进行空中三角测量，从而获得每张航测航片精确的方位元素，为后期构建数字三维城市模型提供真实有效的数据和信息。4）通过影像密集匹配技术，可以对垂直影像数据、倾斜影像数据、空中三角测量加密成果进行全方位分析匹配，获得基于真实影像超高密集点云的实景数字表面模型数据。5）将经过增强处理的影响数据，包括：垂直影像数据、倾斜影像数据、分辨纹理等映射到基于真实影像超高密集点云的实景数字表面模型中，并形成初级三维数字城市模型。6）通过第三方编辑软件，包括VirtuoZoNT、DiBud、AdobePhotoshop、ARCGIS等软件，对初级三维数字城市模型进行修补，并进行一系列的精细化处理，然后在导入的模型结构中，生成全要素三维数字城市模型。7）对上述每一步的成果进行全面的验收检查，并制作相应的元数据文件，即可进行数据输出，完成数据上交任务。大量实例表明，通过逐步履行上述方法，可生成复杂、逼真、形象的三维数字模型和场景。相较于其他技术，基于航测的数字城市三维建模技术具有耗时短、可视性强、操作简单等优势，符合现代化、规模化生产标准的需求，值得大力推广应用。

结语

综上所述，在实际构建三维模型时，建模的方法与建模技术的选择至关重要，建模方法与技术的选择应结合建筑物的实际情况确定。结合实际情况，不应局限于某一个建模方法或技术，应结合工程项目自身的实际情况进行选择。通常情况下，针对紧急拍摄、结构简单、建筑物外形规则的对象进行建模时，可以考虑使用激光扫描方式进行建模。若在实际建模时面临不规则的建筑物时，应选择不同的数据收集技术或其他合理的建模工具。

参考文献：

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