中海達影像小碟

中海達影像測量應(yīng)用篇│三維精細化建模

　　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)塊導入兩組影像RTK數(shù)據(jù)，這里導入照片后需要單獨導入影像RTK 的POS數(shù)據(jù)，這里需要選擇與無人機相同坐標系統(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?！　】盏匾惑w化精細化建模？還得看影像小碟。

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