無人機航攝在城市三維建模中的應(yīng)用探究

1、    無人機航攝在城市三維建模中的應(yīng)用探究    摘 要：隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，城市建設(shè)用地在規(guī)模上越來越大，其所涉及的規(guī)劃管理范圍也越來越寬廣。若仍以之前人力進行土地勘測不但在數(shù)據(jù)收集上時間較長，且在效率上較低。而隨著現(xiàn)今無人機航拍技術(shù)的提高，在諸多行業(yè)中都得到了廣泛應(yīng)用。在文章研究中就以無人機航攝在城市三維建模中的應(yīng)用情況進行分析，以能夠?qū)o人機在城市航攝過程的應(yīng)用情況等進行了解，希望能對城市土地資源數(shù)據(jù)收集與應(yīng)用，提供一定的參考價值。關(guān)鍵詞：無人機航攝；城市三維建模；應(yīng)用分析1 概述當(dāng)前無人機技術(shù)有了較大提升，且在諸多行業(yè)中都被廣泛應(yīng)用，尤其是將

2、無人機進行低空拍攝，能夠滿足諸多領(lǐng)域?qū)睖y或者規(guī)劃等的要求。與此同時，使用無人機進行低空測繪不單單在政府部門所應(yīng)用，且在國內(nèi)諸多企業(yè)中也開始以無人機進行航拍作業(yè)，如進行工程測繪、地平面勘測等。雖然在諸多領(lǐng)域中都有衛(wèi)星遙控、大飛機遙感等的應(yīng)用，但是隨著無人機航拍技術(shù)的發(fā)展，研究以無人機遙感航拍技術(shù)為基礎(chǔ)，將其應(yīng)用于建立城市三維模型具有重要意義。通過無人機航攝在城市三維建模中的應(yīng)用能夠通過精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)來為城市多種行業(yè)的土地規(guī)劃起到深度應(yīng)用。如在政府部門城市規(guī)劃中通過無人機對城市進行俯瞰全景影像拍攝，也能夠?qū)ν恋刭Y源規(guī)劃、監(jiān)督、審查等方面起到良好輔助作用。而隨著三維技術(shù)近些年的發(fā)展，在國內(nèi)諸多行業(yè)中也

3、被廣泛應(yīng)用。過去人們對二維技術(shù)應(yīng)用較多，但是隨著二維技術(shù)的完善和提高，也使得所航攝的影像質(zhì)量有了同步提升，在一定程度上促進了三維建模的應(yīng)用。三維建模是在二維建模的基礎(chǔ)上得到的質(zhì)量提高，不單單在清晰度上更加明顯，其所展示的視覺效果也更加明顯。目前，以遙感來控制無人機進行航攝作業(yè)應(yīng)用較多，且對測繪工作的開展具有一定效果。1一般來說，無人機航攝作業(yè)在城市中的應(yīng)用都是進行低空飛行的，所以受天氣或者氣候等的影響較小，且無人機平臺中所具有的數(shù)字彩色航攝相機以及gps定位數(shù)據(jù)等，能夠在成像上更加清晰，且分辨率較高，對城市三維建模應(yīng)用上所取得的效果也較為明顯。2 規(guī)劃前期現(xiàn)狀調(diào)查應(yīng)用在城市中應(yīng)用傳統(tǒng)方式進行城

4、市規(guī)劃，無異于對各種比例尺線劃地形圖、航拍圖、或者衛(wèi)星遙感圖等進行的應(yīng)用，或者是通過規(guī)劃測量人員實際到現(xiàn)場進行場景拍攝。但是這種數(shù)據(jù)采集方式不但在可視性上較差，且不夠直觀。2并且，雖然使用衛(wèi)星遙感圖也能夠拍攝成像，但是其所花費的成本以及程序等方面仍存在較大制約因素。而利用人員現(xiàn)場拍攝的方式也存在一定局限性，不能完全的對現(xiàn)場情況有進一步了解，這對規(guī)劃設(shè)計人員設(shè)計方案的定制起到壓制作用。而通過無人機在城市中進行航攝則有效的改變了這些問題，不但提高了數(shù)據(jù)采集效率，且在航攝之后就可以快速成像，以此形成所用影像數(shù)據(jù)，作為資料被人們所使用。除此之外，借助無人機航攝所具有的優(yōu)勢還能夠完成數(shù)據(jù)采集的范圍覆蓋，

5、能夠從多角度、全方位的對數(shù)據(jù)進行收集，且能夠?qū)⑴臄z到的畫面進行精密測量、深層分析等，能夠在城市各種項目和規(guī)劃中被廣泛應(yīng)用，有效提高了規(guī)劃編制的效果質(zhì)量。比如在城市規(guī)劃監(jiān)察中對項目實際規(guī)劃情況，以及其現(xiàn)場實際情況等進行了解則需要進行現(xiàn)場定位，或者是人工測量等工作，不但在效率上較低，且經(jīng)常會發(fā)生錯誤數(shù)據(jù)，這對精準(zhǔn)測量工作造成較大影響。除此之外，所規(guī)劃和監(jiān)察的項目仍在施工過程中，所以如果進行實地勘探的話必然會受到較大制約，進而給實際勘探工作帶來更多影響。3而采取無人機航攝之后則有效的提升了城市規(guī)劃監(jiān)督的工作效率，不但所勘測的資料更加完善和全面，且能夠?qū)ε臄z的實際情況進行及時的監(jiān)管，以達(dá)到管理作用。與

6、此同時，通過三維建模所保存的數(shù)據(jù)可以作為今后歷史資料被應(yīng)用，且所保存的數(shù)據(jù)也更加全面和準(zhǔn)確。3 無人機航攝在城市三維建模中的方案實施流程3.1 高程點、等高線等屬性值錯誤檢查處理在建立城市三維建模中要借助三維軟件來生成俯視圖和前視圖等，且對高程屬性中存在的不足進行查看，通過“特性”的工具欄將屬性值進行更改，將過去二維繪圖中存在的問題進行解決。將這些問題解決之后要將二維線轉(zhuǎn)換為三維多段線所使用，能夠?qū)Τ鞘懈邔咏ㄖ?，以及河流等地理特征進行分類處理，以此滿足三圍軟件對格式的要求。3.2 tin模型的制作所使用措施：要根據(jù)地形圖點高程、等高線以及特征線等以geopak模塊來生成dat文件，或者tin文

7、件，且對tin文件進行相應(yīng)編輯和修改，以此作為貼圖形式的三維地面模型，且可以通過顏色去區(qū)分城市高層建筑和地面等顯示。43.3 對航片影像進行糾正拼接，建立tin三維地面模型通過tin三維地面模型的疊加和合成，以此制作的三位效果圖也能夠被人們所利用。如利用descartes模塊中功能來對像控點以及主要地物進行多點坐標(biāo)的拼接和糾正，且在合成之后將tin文件所打開，選擇合成的影像作為材質(zhì)文件，以通過貼圖渲染的方式將三維模型實際情況進行渲染出效果，能夠?qū)⒊鞘兄械母邩谴髲B、交通情況等有一定了解，能夠讓人們看到更加逼真的視覺效果。（如圖1所示）圖1 城市三維建模成像效果圖4 結(jié)束語通過無人機航攝技術(shù)對城市

8、進行測繪，能夠滿足各行業(yè)中對測繪任務(wù)的需求。不但所花費的成本更少，且在成圖周期上更短，對企業(yè)生產(chǎn)成本以及效率方面起到積極作用。與此同時，使用三維建模能夠使航拍影像在處理上更加清晰，在分辨率上也更高，使人們在視覺效果上更加具有沖擊力。因此，通過無人機對城市進行航攝，通過成像的三維建模能夠?qū)υO(shè)計人員方案的定制和實施起到一定的借鑒作用，也能對其方案設(shè)定提供更加準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。而在無人機測繪不但能夠在城市測繪中廣泛應(yīng)用，在野外環(huán)境中也能得到較好應(yīng)用，不但可以高效的完成所要求的航拍和測繪任務(wù)，也可以在此基礎(chǔ)上進行應(yīng)用的延伸，使之能夠更加深入的對城市航攝工作所應(yīng)用。參考文獻1黎富忠.無人機航拍技術(shù)在三維建模上的應(yīng)用j.廣西水利水電，2016（04）：21-23.2薄正權(quán)，張宇.傾斜攝影在長春市城市建模中的應(yīng)用j.城市勘測，20