無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在三維實(shí)景GIS的應(yīng)用傾斜攝影技術(shù)及主要特點(diǎn) 傾斜攝影技術(shù)是一種新型的高科技技術(shù)，主要依托無人機(jī)為載體實(shí)現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值，通過在同一飛行平臺(tái)上搭載5臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜五個(gè)不同的角度采集影像，拍攝相片時(shí)，同時(shí)記錄航高，航速，航向和旁向重疊，坐標(biāo)等參數(shù)，然后對(duì)傾斜影像進(jìn)行分析和整理，獲取地面物體更為完整準(zhǔn)確的信息。
基于五目攝像頭的圖像獲取方式 傾斜攝影的廣闊前景
傾斜攝影未來可應(yīng)用的范圍 傾斜攝影技術(shù)的主要特點(diǎn)主要有以下四個(gè)方面： 01 反應(yīng)地物周邊真實(shí)情況 相對(duì)于正射影像，傾斜影像能讓用戶從多個(gè)角度觀察地面上的各種建筑、自然景象等，更加真實(shí)反應(yīng)實(shí)際物體的情況，由于傾斜攝影能增加側(cè)面的深度信息，并且結(jié)合GPS相關(guān)技術(shù)支持，能夠有效彌補(bǔ)了正射影像應(yīng)用的不足。 02 可實(shí)現(xiàn)單張影像量測(cè) 通過配套軟件的應(yīng)用，可基于成果影像進(jìn)行高度、長度、面積、角度、坡度等的測(cè)量。 03 建筑物側(cè)面紋理可采集 針對(duì)各種三維數(shù)字城市應(yīng)用，利用航空攝影大規(guī)模成像的特點(diǎn)，加上從傾斜影像批量提取及貼紋理的方式，能夠有效降低城市三維建模成本。 04 易于網(wǎng)絡(luò)分布 傾斜影像的數(shù)據(jù)格式可采用成熟穩(wěn)定的技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分享，通過發(fā)送圖像的數(shù)據(jù)，可更快、更加便捷地進(jìn)行共享應(yīng)用。 三維實(shí)景模型與三維GIS 三維是將采集以及經(jīng)運(yùn)算分析后對(duì)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)、展示，為我們提供了認(rèn)知所處環(huán)境的方式，同時(shí)為探索所處的地理空間提供了實(shí)踐的方法和工具。三維GIS為空間信息的展示提供了更豐富、逼真的平臺(tái)，使人們將抽象難懂的空間信息可視化和直觀化，人們結(jié)合自己相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)就可以理解，從而做出準(zhǔn)確而快速的判斷。 01 三維GIS介紹 三維GIS在實(shí)現(xiàn)地下、地表、地上、高空等“全空間”展現(xiàn)和分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步打通了遙感、無人機(jī)、點(diǎn)云、傾斜攝影、BIM、VR/AR等技術(shù)環(huán)節(jié)；實(shí)現(xiàn)了從地下空間到地上空間、從室外空間到室內(nèi)空間、從現(xiàn)實(shí)空間到虛擬空間、從靜態(tài)空間到動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)空間的多維度空間融合。三維GIS正得到了各行業(yè)用戶的認(rèn)同，在城市規(guī)劃、城市管理、應(yīng)急處置、常態(tài)化管理、虛擬旅游、智能交通、海洋資源管理、無線通信基站選址、環(huán)保監(jiān)測(cè)、地下管線等領(lǐng)域發(fā)揮效用。
02 三維實(shí)景模型 基于傾斜攝影測(cè)量的三維自動(dòng)建模技術(shù)，是指基于圖形運(yùn)算單元進(jìn)行快速三維模型的構(gòu)建通過攝影測(cè)量原理，對(duì)獲得的傾斜影像、街景數(shù)據(jù)、照片等數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何處理、多視匹配、三角網(wǎng)構(gòu)建、自動(dòng)賦予紋理等步驟，然后得到三維模型。
03 三維GIS的優(yōu)勢(shì) 相比傳統(tǒng)人工建模方法，三維GIS具有擬真程度高、建設(shè)周期更短、費(fèi)用成本低等顯著特點(diǎn)。具體如下：真三維建模，可以展現(xiàn)建筑物立面、橋梁鏤空等立體細(xì)節(jié)，是真三維，且大程度的保存了目標(biāo)區(qū)域的色調(diào)，更加真實(shí)。 三維實(shí)景GIS的應(yīng)用 傾斜攝影技術(shù)的發(fā)展不僅擴(kuò)展了遙感和攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，該技術(shù)的引進(jìn)也使得三維城市建模的成本大大降低。目前，傾斜攝影技術(shù)被廣泛應(yīng)用于城市管理、國土資源管理、智慧城市、應(yīng)急指揮、地質(zhì)防治等領(lǐng)域。三維GIS為智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)信息化建設(shè)提供基于空間信息三維可視化的一張圖綜合管理解決方案，以時(shí)空信息可視化和時(shí)空大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為智慧城市各垂直行業(yè)信息化賦能。 三維GIS應(yīng)用于城市管理方面，主要有以下幾個(gè)方面： 1城市信息管理 1.1 著重危房關(guān)注 危化品管控一直是奉賢區(qū)的著重管理領(lǐng)域，利用三維社區(qū)網(wǎng)格化管理平臺(tái)可以集成社區(qū)內(nèi)所有建筑的名稱、位置、責(zé)任人以及聯(lián)系方式等信息，同時(shí)把需著重關(guān)注的房屋在實(shí)景三維模型上標(biāo)注出來，設(shè)立主動(dòng)檢查提示功能，便于管理人員可以直觀的看到轄區(qū)內(nèi)需著重關(guān)注的房屋的位置及現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)管理前置，減少突發(fā)情況發(fā)生。
1.2 實(shí)景分層分戶 利用實(shí)景三維模型，將房屋信息和人員信息進(jìn)行疊加，可以戶為單位查詢所屬地址信息和相關(guān)戶籍等信息。每棟建筑可單獨(dú)顯示，并將樓層拆分，分層分戶顯示戶籍信息和內(nèi)部公共設(shè)施布局，可根據(jù)查詢門牌號(hào)請(qǐng)求，展開樓層平面，展示分層信息，點(diǎn)選門牌查詢戶籍。并對(duì)戶籍?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行信息到戶的可視化戶籍?dāng)?shù)據(jù)分層分戶的處理方法。當(dāng)區(qū)人口辦數(shù)據(jù)庫與本系統(tǒng)中已錄入的戶籍信息發(fā)生不一致時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信息變動(dòng)提醒。對(duì)所轄區(qū)域建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)圖紙的收集和實(shí)地測(cè)量。
1.3 后臺(tái)數(shù)據(jù)可視化管理 由GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的三維平面地圖實(shí)現(xiàn)，通過查找地圖數(shù)據(jù)庫中的關(guān)鍵詞、門牌號(hào)、路名等方式，進(jìn)行定位。從政務(wù)網(wǎng)單向獲取實(shí)有房屋信息、實(shí)有人口信息等。地圖數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)的加載和瀏覽速度一直是制約GIS平臺(tái)發(fā)展的一個(gè)重要因素。同時(shí)平臺(tái)自帶豐富的圖源信息：包括常用的電子地圖、地形圖、衛(wèi)星影像圖。實(shí)現(xiàn)多尺度地圖顯示與切換、遙感影像多級(jí)顯示與漫游、添加注記、查詢定位、量測(cè)距離等功能，平臺(tái)使用者能直觀地查看各種現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。 2城市街面管理 門面房管理信息 使用三維GIS疊加街面門面房信息，可以使信息數(shù)據(jù)以三維立體的方式呈現(xiàn)出來并實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的后臺(tái)實(shí)時(shí)管理，實(shí)現(xiàn)長效管理。 3建筑違章管理
建筑違章巡查 基于三維實(shí)景數(shù)據(jù)的城市違章建筑識(shí)別系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、建筑物特征提取模塊、建筑物檢測(cè)模塊以及控制以上各模塊的控制模塊，數(shù)據(jù)采集模塊用于采集城市道路環(huán)境的全景影像數(shù)據(jù)及其周邊建筑的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。后期進(jìn)行數(shù)據(jù)信息自動(dòng)比對(duì)，城市變量化的監(jiān)測(cè)等應(yīng)用。
4城市變化量監(jiān)測(cè)
5感知設(shè)備的接入 5.1 監(jiān)控?cái)z像機(jī) 在監(jiān)控?cái)z像機(jī)不斷增加的前提下，如何將海量孤立、視角不完整、位置不明確的視頻源進(jìn)行有效匯聚，始終困擾著使用者。現(xiàn)有的技術(shù)主要是在平面地圖上進(jìn)行撒點(diǎn)，造成的結(jié)果往往是局部地區(qū)很多的攝像頭重疊呈現(xiàn)，不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的選擇，而三維視頻融合技術(shù)，就是在技術(shù)融合大趨勢(shì)下，結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的視頻融合，虛實(shí)融合、三維動(dòng)態(tài)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)可視化監(jiān)控，更有效的識(shí)別、分析、挖掘海量數(shù)據(jù)的有效信息服務(wù)公共應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的管理。
5.2 環(huán)境監(jiān)測(cè) 隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的日益加快，環(huán)境問題越來越被人們所關(guān)注。如何將大面積地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量、變化趨勢(shì)用科學(xué)、準(zhǔn)確、直觀的方式進(jìn)行展示，方便進(jìn)行研究和監(jiān)管，是目前環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。目前傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)一般采取地面調(diào)查，需要大量人力物力來測(cè)量和描繪數(shù)據(jù)，工作效率低，并且存在監(jiān)測(cè)漏洞、監(jiān)測(cè)結(jié)果不及時(shí)等缺陷，不能直觀、有效、動(dòng)態(tài)的對(duì)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。針對(duì)以上問題，設(shè)計(jì)了一種環(huán)境變化三維監(jiān)測(cè)方法，可直觀、準(zhǔn)確的對(duì)環(huán)境變化進(jìn)行三維監(jiān)測(cè)，效率高。 利用無人機(jī)搭載傾斜攝影系統(tǒng)獲取研究區(qū)域的圖像信息；根據(jù)所述獲取的圖像信息，使用三維實(shí)景建模軟件建立研究區(qū)域的三維模型；將建立的三維模型利用三維模型瀏覽器進(jìn)行分析，利用目視方法對(duì)研究區(qū)域內(nèi)發(fā)生明顯變化的目標(biāo)物做定性標(biāo)記和監(jiān)測(cè)；之后重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，建立研究區(qū)時(shí)空動(dòng)態(tài)變化信息集合，監(jiān)測(cè)觀測(cè)區(qū)域的環(huán)境變化情況。同時(shí)可在無人機(jī)上搭載熱成像儀等技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行航線規(guī)劃定期巡航，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)的不間斷性和有效性。 6城下管網(wǎng)信息管理
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