湖北高精度实景三维建模

    基于遥感影像数据和二维GIS数据的城市快速建模技术成本低、自动化水平高，根据应用需求采用多尺度多精度的数据的组织方式快速构建全要素城市模型，便于进行地理信息中三维场景的查询、检索及空间分析等应用。机载激光扫描技术通过激光从物体表面反射回的时间差计算生成地面物体的表面点云数据，可用于快速高效地获取数字地面模型DTM、数字表面模型DSM数据。由于激光扫描技术获取的数据为点云数据，缺乏真实纹理信息，故需要后期进行手工处理将纹理映射到三维模型上，激光扫描系统造价昂贵且使用时对环境条件有一定要求，因而不大适用于大规模场景建模。基于图像的建模方法相对低廉，而且从三维信息获取速度、可靠性以及灵活性上来说，能够满足绝大多数实际要求[23]。随着硬件设备及图形算法的快速发展，利用计算机图形学与摄影测量技术相结合，从立体像对中基于立体视觉算法生成稠密三维点云数据。 让观赏者自由穿梭于各景点之间。湖北高精度实景三维建模

    倾斜摄影技术的出现有效地解决了传统航摄测量技术只能从垂直方向获取建筑物顶面信息而难以获取建筑物立面结构及纹理信息的问题。与传统垂直航空摄影对比，除获取数据的方式上存在不同，倾斜影像后期处理的方式及成果都与传统航摄影像存在较大差异，倾斜影像后处理成果除了传统正射影像能获取的4D产品（DOM、DEM、DRG、DLG）外，还由多视影像匹配获得高精度高分辨率数字表面模型（DSM）数据，充分表达地形地物起伏特征。倾斜摄影的优势体现在如下几个方面：1)多角度真实反映地物信息通过多个倾斜相机以多角度获取地物结构及纹理信息，更加真实反映地物空间及纹理信息，弥补正射影像在实际应用中存在的不足。2)直观高效的量测性通过配套软件的操作使用，可对包含高精度地理信息的倾斜模型进行高度、长度、面积、角度、坡度等量测，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。3)数据处理高度自动化根据航空摄影大规模成图及倾斜影像纹理贴图的特点，利用影像后处理软件、POS处理软件等可实现从数据预处理、区域网联合网平差、多视图影像匹配、DSM生成一系列过程实现三维建模过程高度自动化，能够有效地降低城市三维建模成本。4)易于网络发布相对于数据量庞大的三维模型数据。 四川自主研发实景三维地图采用这种漫游技术的优点是浏览者可以单击或者双击三维实景中的地面来实现场景切换。

    实景三维建模技术的应用可以大致分为基础测绘类和泛测绘类两大市场。泛测绘类市场首先是基于实景三维模型的智慧城市、城市大脑等城市管理平台建设，通过这些平台可以在环保监察、城市违章建筑拆控、不动产登记等方面大幅提高城市运营管理的能力，很多城市在本次“**”抗疫中就利用类似平台做出了确诊病人及其活动区域的重点预警；同时随着各地公安部门三维PGIS的应用推广，其在城市反恐、安防中的作用越来越突出；国家应急保障部牵头的国家灾害应急快速响应平台也将实景三维数据作为灾害发生后的首批监测数据；另外实景三维模型与BIM模型结合，在道路、桥梁、电力、水利等大型基建项目设计及工程全寿命周期的管理中得到***的应用；同样，实景三维模型还在战场环境还原、训练场模型训练及演习推演、精导武器航迹规划及打击评估等***领域具有巨大的应用前景，北京市高精度的三维实景模型就在**大阅兵的训练及实施保障中发挥了重要的作用。随着人工智能、自动驾驶、增强混合现实等新技术的发展，实景三维模型在泛测绘市场的想象空间将更加巨大。

城市是人类聚集和社会经济文化的中心，是地理信息**密集的地方，同时也是人口、资源以及社会经济要素高度集中的地理综合体。数字城市正朝着智慧城市的方向不断发
展，传统的二维 GIS 已不能满足智慧城市发展的需要。相比较于传统二维 GIS，三维 GIS 具有真实、信息量大、更符合人们视觉习惯等特点[1]。现代化城市在逐步加快进程
的发展阶段中时，城市景观样貌在发生翻天覆地的变化，因此，有效及时地更新城市地理空间地理信息数据的需求日益***，快速获取城市的三维地理信息数据，进而实现城市实景三维可视化，建立动态、真实、多视角、多层次的城市信息系统，对于加快城市现代化进程、实现城市可持续性发展具有重要意义。在全景空间中实现自主漫游，想去哪里就去哪里。

三维倾斜模型为城市实景的快速获取提供了全新、便捷、低成本的手段，颠覆了低效率、高成本的手工建模、人机交互建模等传统方式。但是，通过全自动化整体构网的
倾斜模型无法对地物进行基本点选、查询等地理信息基本操作，倾斜模型现阶段主要用于三维展示，在地理信息应用方面上面临一些困难。 动态单体化技术使得逼真的倾斜模型具备矢量数据的特点，单体化后的倾斜模型采用面向对象的思想进行分层组织管理，可满足不同领域用户多元化的应用需求，使得基于多平台、多传感器的倾斜影像自动化、智能化处理技术更好地致力于智慧城市的建设。
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三维实景英文称为3D IVR。湖北高精度实景三维建模

多视角影像***外方位元素解算。多视影像的倾斜角度较大不适合将所有的倾斜影像都加入到空三解算中，因此利用成熟的传统低空航摄空中三角测量获取到高精度的倾斜影像中垂直影像的外方位元素后，根据倾斜影像与垂直影像之间姿态相对关系按照一定数学公式可由垂直影像姿态信息经过矩阵变换后获取到倾斜影像的外方位元素，从上述能求算出精细的下视影像的外方位元素，通过相机的相对姿态信息可粗略地求得多视影像的姿态信息后进行整体的光束法平差。 湖北高精度实景三维建模

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