倾斜影像三维建模方法与应用

随着无人机倾斜摄影技术的迅速发展,实景三维模型逐渐成为众多行业进行各种需求分析的重要数据源,精细化实景快速三维建模技术也成为当前研究的热点。本文基于无人机倾斜影像数据,建立基于Smart 3D平台的实景快速三维建模方法与技术流程,并利用舞钢市的倾斜摄影数据进行实际应用与验证,结果证明:该方法具有自动化程度高、三维建模速度快、真实度效果好等特点。     

基于无人机摄影测量的桥梁实景三维重建

【目的】随着三维建模技术的发展，建筑信息模型已成为工程分析和信息化管理的基础。对实际工程中缺失设计资料的老旧桥梁进行智能化检测和可视化管理及维护具有重要意义。【方法】针对老旧桥梁结构，提出基于无人机摄影测量的三维形态测量法，利用搭载单目相机的无人机来采集綦江城北大桥和内江沱江四美大桥的引桥部分影像，利用Smart3D软件来重建桥梁结构的实景三维模型，测量其具体尺寸，并与设计图纸进行对比分析。【结果】仿真结果证明了该方法的可行性，获取到的桥梁三维实景模型纹理清晰、尺寸数据精度较高。【结论】了解桥梁结构的状况及获取尺度数据，为后续BIM重建提供数据支持。     

基于无人机倾斜摄影测量实景三维模型构建方法

介绍了无人机倾斜摄影测量系统及其相对于传统三维建模的优势,并基于DM5-2010倾斜摄影测量系统获取哈尔滨文昌污水处理厂区倾斜影像,开展实景三维模型构建试验,并进行了精度分析.最后将实景三维模型与3DMAX建模技术等软件相结合,对三维模型进行精细化改进,并浅析了实景三维成果应用现状.     

低空无人机倾斜摄影测量成果精度研究

近年来无人机倾斜摄影技术逐渐成熟,产品越来越丰富。为快速、高效的生产高精度的空三加密结果、数字正射影像图(DOM)、密集点云数据、实景三维模型等数字测绘产品,提出一种利用低空无人机倾斜摄影测量生产途径。以西北大学长安校区为实验区,利用Md4-1000型四旋翼无人机搭载五镜头相机进行倾斜摄影飞行试验,通过多视影像匹配、空三加密、影像密集匹配、构建三角网、纹理映射等技术生成空中三角测量、实景三维模型、DOM等成果。通过实测数据分别验证正视影像空中三角测量、正视影像联合倾斜影像空中三角测量、DOM、实景三维模型的精度。结果表明,基于倾斜影像生产的数字测绘成果满足高精度的需求,对其进一步应用具有指导意义。     

消费级无人机在土方量计算中的应用实践

近年来,倾斜摄影测量技术随着无人机技术的逐步成熟获得新的发展,无人机倾斜摄影测量技术在测绘、林业、农业等行业得到广泛应用。本文主要介绍利用消费级无人机对测区进行影像采集,生成地面实景三维模型后,在模型上进行地面高程点采集,并计算测区土方量。     

BIM技术在地铁工程中的应用研究

【目的】为了解决传统地铁施工信息化程度低，建模效率低的问题，研究建筑信息模型技术在地铁工程中的应用。【方法】本研究利用BIM技术，建立西安地铁八号线某标段模型，实现地铁模型的参数化设计。【结果】利用Revit二次开发技术，提高了地铁模型在Revit中的构建效率，完成地铁模型BIM技术交底。优化地铁施工场地管理，使得场地规划更加合理。【结论】利用互联网技术，实现了地铁智慧工地可视化关系平台构建，提高了施工管理的信息化水平。     

基于倾斜摄影测量技术的三维建模研究

针对传统摄影测量视场死角的问题,指出倾斜摄影测量能较好地顾及建筑物侧面纹理信息,为三维模型建立提供了一种高效的方法。本文以郑州某校区为例,借助专业的倾斜摄影三维建模软件,成功构建出该校区的三维模型。通过在模型上进行一系列量测工作,并与实际踏勘数据对比,验证模型的精度。研究显示:在像控点约束的情况下,倾斜摄影测量建模不但能直观反映真实场景中地物分布状况,而且精度完全能满足日常生产需求。     

基于低空倾斜影像的三维建模研究

随着时空格局的进一步演化,传统基于激光点云数据、三维GIS以及CAD的三维建模技术已无法满足当前对于实景三维模型的需求。为解决诸如人工干预多、建模速度慢、成本高、无法获取模型纹理等问题,提出利用航空倾斜影像进行区域真三维重建。首先,利用消费级无人机搭载经检校的多视相机以获取研究区域的正射与倾斜影像;然后,对多视影像利用特征提取与定向技术、密集匹配与三维重建技术生成密集面片,并基于纹理映射技术生成相应模型;最终,以陕西师范大学长安校区为例建立区域真三维模型。通过实测数据检验模型精度,结果表明,基于倾斜影像的区域三维模型满足当前城市三维建模的需要。     

无人机搭载消防救援装置应用研究

【目的】随着社会和科学技术不断发展，无人机运用范围也愈加广泛。无人机也可应用于消防救援。【方法】本研究主要探讨将无人机应用于消防救援中的优势，基于无人机搭载救援装置的设计方案，无人机在进行消防救援工作时的主要用途。【结果】在火灾现场，利用无人机救援技术可以对火灾做出全面侦察，做出更合理的消防救援行动，保障受困群众的生命安全。【结论】无人机救援技术刚刚起步，还需继续努力创新，才能满足消防救援条件。     

无人机航迹规划系统的设计与实现

【目的】航迹规划程序UFP(UAV飞行规划)是无人机任务规划系统的核心，也是目前科研人员研究的重点。为了确保无人机能顺利完成各种作战计划任务，任务规划系统必须对各种战场因素进行综合分析。【方法】通过人工设计和操作，可直接将任务指令传输给无人机，基于.NET的无人机航线规划系统，使用数字高程模型图，并采用Dijkstra算法来寻找最优的飞行航迹。【结果】选择适合战场因素和自身性能指标的最优航迹，从而确保无人机能安全、按时抵达任务区域，并按任务规划来完成既定任务。【结论】无人机航迹规划系统作为当今战争的重要支撑，运用该系统能大大提高作战效能，进而巩固国防。     

基于图像熵的冰川遥感数据程序化建模

【目的】提高使用冰川遥感数据进行程序化建模的模型精度，降低因遥感图像RGB色域较窄导致空间矩阵边缘干扰。【方法】提出基于图像熵算法构建90 m的DEM高精度三维模型法。首先，对遥感图像进行灰阶处理，将RGB信息转化为满足图像熵计算的灰度信息；其次，设定特定规格的判定网格，应用HALCON平台来计算各网格的熵值，匹配高程噪波；最后，采用视差融合进行程序化建模。在建模过程中应用高程噪波补偿点云来构建模型细节。【结果】由仿真结果可知，在10 m×10 m高程判断网格下，图像熵能正确反映出高程噪波。【结论】该方法能有效提升冰川遥感图像程序化建模的精度，但要注意的是网格边缘熵值容易突变，从而影响高程噪波的正确性。     

标准齿轮及大变位系数齿轮建模研究

【目的】一般方法无法对过于复杂的标准圆柱齿轮三维建模及大变位系数直齿圆柱齿轮建模，探讨如何解决该问题。【方法】本研究运用SolidWorks相关插件和参数化方法来简化和解决问题。只要将相关数据输入到插件中，便可获得想要的齿轮。在用参数化方法绘制大变位系数齿轮时，先利用渐开线函数直角坐标方程绘制出渐开线，再通过镜像、拉伸、切除、阵列等画出齿轮。【结果】通过以上方法，可绘制出模数、齿数、齿宽不同的齿轮模型。【结论】插件的运用能大大提高齿轮建模效率，参数化方法能解决大变位系数直齿圆柱齿轮建模问题。     

Leica RCD30倾斜摄影技术及其在实景三维建模中的应用研究

传统的航空摄影测量主要对地物的顶部进行量测,而对地形地物侧面信息的感知具有局限性,于是倾斜摄影测量成为近年来国际上快速发展的一项新技术。倾斜摄影测量不仅能真实地反映地物情况,而且可通过先进的定位技术嵌入精确的地理信息,提高三维城市模型的精度和建模速度,大幅降低三维城市建模成本,使数据更具时效性,拥有更好的用户体验。本文提出一种半自动城市三维单体模型提取的方法,并采用Leica RCD30数据对该方法及其实现过程进行验证。     

现代测绘技术在地籍测绘中的应用分析

为了实现土地资源的科学利用,我国要加强现代测绘技术在地籍测绘中的应用。基于此,本文首先分析地籍测绘的意义,然后探讨现代测绘技术在地籍测绘中的应用,包括无人机航测系统在地籍测绘方面的应用、倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用、摄影测量技术的应用、遥感测绘技术和GIS技术在地籍测量中的应用。     

现代测绘技术在地籍测绘中的应用分析

为了实现土地资源的科学利用,我国要加强现代测绘技术在地籍测绘中的应用。基于此,本文首先分析地籍测绘的意义,然后探讨现代测绘技术在地籍测绘中的应用,包括无人机航测系统在地籍测绘方面的应用、倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用、摄影测量技术的应用、遥感测绘技术和GIS技术在地籍测量中的应用。     

机载三维激光扫描技术在公路地形测量中的应用研究

【目的】随着技术的不断更新发展,传统测量方法已无法满足公路地形测量的需求。三维激光扫描测量技术的应用使数据采集方法、处理方法及服务能力和水平均得到提高,因此,可以将三维激光扫描测量技术应用于公路地形测量中,从而提高测量效率。【方法】对机载三维激光扫描技术在公路地形测量中的数据扫描获取过程及后续数据的预处理、数学建模和绘制地形图中的应用进行研究,并结合平原区G310郑州境改扩建工程、山区沿大别山明港至鸡公山高速公路两个项目,对使用三维激光扫描地形得到的点云数据进行处理与分析,绘制出道路沿线1∶2 000带状地形图,并进行检查分析。【结果】试验结果表明,机载三维激光扫描技术在公路地形测量中的应用取得了预期效果。【结论】通过机载三维激光扫描技术点云数据和图像数据获得的DOM、DTM、DLG产品精度满足要求,可直接应用于公路勘测设计。     

无人机机翼模态分析与结构优化设计

【目的】为避免无人机飞行中出现严重的气动弹性问题，针对无人机机翼刚度分布设计不合理之处，开展无人机机翼模态分析与结构优化设计。【方法】基于正交试验设计提出一种基于模态分析的机翼变截面结构布局轻量化设计研究方案。【结果】基于无人机机翼有限元仿真模型，开展机翼约束模态仿真分析，发现机翼在翼梁、翼肋等方面需要进行尺寸优化设计，进而改善机翼刚度。并提出一种变截面翼梁结构，通过TOPSIS方法进行排序获取了最优解。结果表明，优化后的机翼结构质量降低34%，机翼约束模态频率得到极大改善。【结论】通过模态分析开展无人机机翼结构优化设计，可在满足刚度合理分布的同时，大幅度降低机翼总质量。     

青铜器VR作品开发技术与实践

【目的】国家提倡使用虚拟现实技术为文化强国建设提供有力支撑。开发青铜器VR作品是弘扬传统文化的重要体现。【方法】在开发青铜器VR作品的素材准备阶段，首先，选用光影魔术手、录音专家、BBFlash等软件处理文本、图片、声音和视频等素材。其次，选用FreeCAD、3DSmax、Scultrips来绘制场馆、青铜器三维模型，导出为fbx、babylon等格式备用。最后，使用Unity3D、万维引擎来开发作品，分别发布成.exe和网页版。【结果】开发出的青铜器VR作品达到预期效果，让青铜作品借助虚拟现实技术“活起来”，有效践行了传统文化创新发展的理念。【结论】开发青铜器VR作品是系统性工作，需要多方面支持，要严格遵循素材准备、三维建模、开发与发布的流程，结合具体设计方案选择相应的设计软件。     

延安市土地集约利用研究

【目的】分析延安市土地利用情况，为土地节约集约利用提供建议。【方法】以延安市所有建设用地为研究对象，下辖各县区为研究单元，定性分析建设用地的利用程度并通过建立评价指标体系，定量评价延安市土地集约利用状况。【结果】延安市土地集约程度为一般型，下辖各县区节约集约水平差异大。【结论】延安市应提高土地利用强度和利用效益，通过盘活现有存量建设用地，合理高效利用土地，从而提高土地集约利用水平。     

BIM技术在西北地区既有建筑绿色改造中的应用研究

【目的】针对传统既有建筑绿色改造过程中设计参数复杂、设计效果可视化低及建筑性能分析不准确等问题，基于BIM技术对甘肃省兰州市区内某单位的行政办公楼进行既有建筑绿色改造的应用研究。【方法】通过收集获取既有建筑属性信息，建立建筑实景三维模型，用于绿色方案设计选择，主要从外墙、屋面和窗户三个方面进行了既有建筑的绿色改造分析。【结果】结果表明：经过绿色改造后外墙的热系数为0.038，屋面的传热系数小于0.30，窗户的传热系数为1.750，均满足国家标准规范要求。【结论】研究成果为BIM技术在西北地区既有建筑绿色改造中的应用提供参考。