無人機傾斜攝影技術(shù)在三維實景GIS的應(yīng)用傾斜攝影技術(shù)及主要特點  傾斜攝影技術(shù)是一種新型的高科技技術(shù)，主要依托無人機為載體實現(xiàn)應(yīng)用價值，通過在同一飛行平臺上搭載5臺傳感器，同時從一個垂直、四個傾斜五個不同的角度采集影像，拍攝相片時，同時記錄航高，航速，航向和旁向重疊，坐標(biāo)等參數(shù)，然后對傾斜影像進行分析和整理，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)的主要特點主要有以下四個方面： 01 反應(yīng)地物周邊真實情況 相對于正射影像，傾斜影像能讓用戶從多個角度觀察地面上的各種建筑、自然景象等，更加真實反應(yīng)實際物體的情況，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，能夠有效彌補了正射影像應(yīng)用的不足。 02 可實現(xiàn)單張影像量測 通過配套軟件的應(yīng)用，可基于成果影像進行高度、長度、面積、角度、坡度等的測量。 03 建筑物側(cè)面紋理可采集 針對各種三維數(shù)字城市應(yīng)用，利用航空攝影大規(guī)模成像的特點，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、更加便捷地進行共享應(yīng)用。 三維實景模型與三維GIS 三維是將采集以及經(jīng)運算分析后對數(shù)據(jù)的表現(xiàn)、展示，為我們提供了認知所處環(huán)境的方式，同時為探索所處的地理空間提供了實踐的方法和工具。三維GIS為空間信息的展示提供了更豐富、逼真的平臺，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，進一步打通了遙感、無人機、點云、傾斜攝影、BIM、VR/AR等技術(shù)環(huán)節(jié)；實現(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)實空間到虛擬空間、從靜態(tài)空間到動態(tài)實時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、地下管線等領(lǐng)域發(fā)揮效用。 02 三維實景模型 基于傾斜攝影測量的三維自動建模技術(shù)，是指基于圖形運算單元進行快速三維模型的構(gòu)建通過攝影測量原理，對獲得的傾斜影像、街景數(shù)據(jù)、照片等數(shù)據(jù)進行幾何處理、多視匹配、三角網(wǎng)構(gòu)建、自動賦予紋理等步驟，最終得到三維模型。
03 三維GIS的優(yōu)勢 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、費用成本低等顯著特點。具體如下：真三維建模，可以展現(xiàn)建筑物立面、橋梁鏤空等立體細節(jié)，是真三維，且最大程度的保存了目標(biāo)區(qū)域的色調(diào)，更加真實。 三維實景GIS的應(yīng)用 傾斜攝影技術(shù)的發(fā)展不僅擴展了遙感和攝影測量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，該技術(shù)的引進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、國土安全、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，以時空信息可視化和時空大數(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，主要有以下幾個方面： 1 城市信息管理 1.1 重點危房關(guān)注 危化品管控一直是奉賢區(qū)的重點管理領(lǐng)域，利用三維社區(qū)網(wǎng)格化管理平臺可以集成社區(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，同時把需重點關(guān)注的房屋在實景三維模型上標(biāo)注出來，設(shè)立主動檢查提示功能，便于管理人員可以直觀的看到轄區(qū)內(nèi)需重點關(guān)注的房屋的位置及現(xiàn)狀，實現(xiàn)管理前置，減少突發(fā)情況發(fā)生。 1.2 實景分層分戶 利用實景三維模型，將房屋信息和人員信息進行疊加，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)查詢門牌號請求，展開樓層平面，展示分層信息，點選門牌查詢戶籍。并對戶籍?dāng)?shù)據(jù)進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，系統(tǒng)會發(fā)出信息變動提醒。對所轄區(qū)域建筑內(nèi)部設(shè)計圖紙的收集和實地測量。
1.3 后臺數(shù)據(jù)可視化管理 由GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的三維平面地圖實現(xiàn)，通過查找地圖數(shù)據(jù)庫中的關(guān)鍵詞、門牌號、路名等方式，進行定位。從政務(wù)網(wǎng)單向獲取實有房屋信息、實有人口信息等。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平臺發(fā)展的一個重要因素。同時平臺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。實現(xiàn)多尺度地圖顯示與切換、遙感影像多級顯示與漫游、添加注記、查詢定位、量測距離等功能，平臺使用者能直觀高效地查看各種現(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)出來并實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的后臺實時管理，實現(xiàn)長效管理。 3 建筑違章管理
建筑違章巡查 基于三維實景數(shù)據(jù)的城市違章建筑識別系統(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云數(shù)據(jù)。后期進行數(shù)據(jù)信息自動比對，城市變量化的監(jiān)測等應(yīng)用。 4 城市變化量監(jiān)測
5 感知設(shè)備的接入 5.1 監(jiān)控攝像機 在監(jiān)控攝像機不斷增加的前提下，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行撒點，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)，不能實現(xiàn)精確的選擇，而三維視頻融合技術(shù)，就是在技術(shù)融合大趨勢下，結(jié)合當(dāng)前先進的視頻融合，虛實融合、三維動態(tài)等技術(shù)，實現(xiàn)三維場景實時動態(tài)可視化監(jiān)控，更有效的識別、分析、挖掘海量數(shù)據(jù)的有效信息服務(wù)公共應(yīng)用，實現(xiàn)精細化的管理。
5.2 環(huán)境監(jiān)測 隨著城市化和工業(yè)化進程的日益加快，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、變化趨勢用科學(xué)、準(zhǔn)確、直觀的方式進行展示，方便進行研究和監(jiān)管，是目前環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中一項迫在眉睫的任務(wù)。目前傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測一般采取地面調(diào)查，需要大量人力物力來測量和描繪數(shù)據(jù)，工作效率低，并且存在監(jiān)測漏洞、監(jiān)測結(jié)果不及時等缺陷，不能直觀、高效、動態(tài)的對區(qū)域環(huán)境進行監(jiān)測。針對以上問題，設(shè)計了一種環(huán)境變化三維監(jiān)測方法，可直觀、準(zhǔn)確的對環(huán)境變化進行三維監(jiān)測，效率高。 利用無人機搭載傾斜攝影系統(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行分析，利用目視方法對研究區(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；最后重復(fù)進行數(shù)據(jù)采集和分析，建立研究區(qū)時空動態(tài)變化信息集合，監(jiān)測觀測區(qū)域的環(huán)境變化情況。同時可在無人機上搭載熱成像儀等技術(shù)設(shè)備，進行航線規(guī)劃定期巡航，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測的不間斷性和高效性。 6 城下管網(wǎng)信息管理
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