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ikkhksvu 发表于 2024-10-10 11:37:13

一种倾斜摄影测绘的矢量化制图软件的研发应用

    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/haRKcSia9sbfMBuUlFeKhHgNT1XvSPTehC140ztoFic2Fib62Dqx9Mv0TrCKZ95SATMZtuianFiaIuvYTRREib4WfxTg/640?wx_fmt=gif&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">源自</span>：《地理空间信息》2018第8期</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">作者：杨忠祥</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">摘
                  要：</span></strong></span><span style="color: black;">介绍了一种基于倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>的矢量化制图系统，<span style="color: black;">包含</span>制图模块、图层管理模块、数据格式转换模块等功能。该系统利用三维的倾斜摄影进行二维的矢量数据采集，直接进行图形编辑，并实现了模型“单体化”。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">关键词：</span></strong></span><span style="color: black;">倾斜摄影测量;三维实景建;矢量化制图</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">倾斜摄影技术是国际测绘<span style="color: black;">行业</span>近些年发展起来的一项高新技术<span style="color: black;">&nbsp;</span>。倾斜摄影格式的建模相较于传统的建模方式<span style="color: black;">拥有</span>高真实、全要素的特性<span style="color: black;">&nbsp;</span>，其影像不仅能够真实地反映地物<span style="color: black;">状况</span>，还能<span style="color: black;">经过</span>采用先进的定位技术，嵌入精确的地理信息，<span style="color: black;">运用</span>户<span style="color: black;">得到</span>更高级、更为逼真的体验，<span style="color: black;">极重</span>地扩展了遥感影像的应用<span style="color: black;">行业</span>。<span style="color: black;">同期</span>，倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>技术将使得<span style="color: black;">日前</span><span style="color: black;">昂贵</span>的实景三维建模建设成本得以大大降低。传统平面数字地图<span style="color: black;">或</span>简单的三维城市地图都<span style="color: black;">已然</span><span style="color: black;">没法</span>满足人们的<span style="color: black;">需要</span>，迫切需要更加逼真、精确的数字实景三模建模。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">国内外学者在基于影像进行三维模型重建这一<span style="color: black;">行业</span>进行了<span style="color: black;">海量</span><span style="color: black;">科研</span><span style="color: black;">&nbsp;</span>。<span style="color: black;">日前</span>国内外比较流行的倾斜摄影自动建模软件，如法国Acute 3 D
            <span style="color: black;">机构</span>的Smart 3 DCapture 软件<span style="color: black;">&nbsp;</span>。基于图形运算单元GPU
            的快速三维场景运算软件，可运算生成基于真实影像的超高密度点云，它无需人工<span style="color: black;">干涉</span>，从简单连续的影像中生成逼真的三维场景模型。但当前的建模算法<span style="color: black;">不可</span>把建筑、树木等地物进行区分，构建出来的是一个连续的Tin
            网。<span style="color: black;">针对</span><span style="color: black;">这般</span>的数据，本身是<span style="color: black;">没法</span>选中单个建筑的，需要进行<span style="color: black;">必定</span>的处理<span style="color: black;">才可</span>实现“单体化”。<span style="color: black;">针对</span>大<span style="color: black;">都数</span>应用，需要能对建筑等地物进行单独的选中、赋予属性、<span style="color: black;">查找</span>属性。针对<span style="color: black;">以上</span>问题，本文<span style="color: black;">研发</span>了一种基于倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>的矢量化制图系统，<span style="color: black;">处理</span>了<span style="color: black;">日前</span>模型“单体化”<span style="color: black;">困难</span>，为管理和决策<span style="color: black;">供给</span>技术支撑，并利于场景解译。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">1 关键技术</span></strong></span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">1.1 倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span></span></strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">倾斜摄影技术是国际测绘遥感<span style="color: black;">行业</span>近年发展起来的一项高新技术，<span style="color: black;">经过</span>在同一飞行平台上搭载多台传感器，<span style="color: black;">同期</span>从垂直、倾斜等<span style="color: black;">区别</span><span style="color: black;">方向</span>采集影像<span style="color: black;">&nbsp;</span>，获取地面物体更为完整准确的信息。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">1.2 建模技术路线</span></strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>三维实景建模<span style="color: black;">重点</span>技术<span style="color: black;">包含</span>影像预处理、区域整体平差、空中三角<span style="color: black;">测绘</span>、倾斜影像密集匹配、TIN
            格网构建、三维模型创建、自助纹理映射及实景三维模型等<span style="color: black;">&nbsp;</span>。倾斜摄影自动化生成的模型本质上是mesh
            模型，自动化软件<span style="color: black;">通常</span>经过几何校正、联合平差等处理流程，可运算生成基于真实影像的超高密度点云，并以此生成基于真实影像纹理的高分辨率实景三维模型。基于倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>数据的三维建模技术路线如图1。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/haRKcSia9sbficYlDvVG1WD14NutxrXgZ8pbtqT2GZ2GlbAD8gRuGRLdZKdgriarn8RFADHpZzePJFyicFibtXC0XYA/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">图1 基于倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>数据的三维建模技术路线图</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">2 基于倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>的矢量化制图软件</span></strong></span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">2.1 数据<span style="color: black;">源自</span></span></strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">项目区<span style="color: black;">位置于</span>云南省中部，地势以山地为主。<span style="color: black;">按照</span>实景三维建模对原始倾斜影像数据的<span style="color: black;">需求</span>，影像地面分辨率为4.5 cm。为<span style="color: black;">保准</span>数据处理的精度，利用GPS
            <span style="color: black;">测绘</span>像控点8 个，平面、高程中误差严格<span style="color: black;">掌控</span>在0.10 m内。为<span style="color: black;">检测</span>软件及模型精度，在项目区<span style="color: black;">测绘</span>了12 个<span style="color: black;">检测</span>点。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">2.2 实景建模</span></strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">本项目采用法国Acute 3D <span style="color: black;">机构</span>的Smart 3
            DCapture软件进行三维自动建模。数据处理流程：工程准备(数据预处理)、新建工程、导入数据、<span style="color: black;">掌控</span>点影像<span style="color: black;">相关</span>、空三处理、分区密集匹配、重建生成模型。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">2.3 矢量化制图软件<span style="color: black;">研发</span>应用</span></strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">本软件采用OpenGL 技术<span style="color: black;">研发</span>，是一套基于C++平台的应用程序接口，软件界面如图2。<span style="color: black;">经过</span>程序<span style="color: black;">研发</span>实现<span style="color: black;">区别</span>数据格式的读取和转换。支持OSGB
            文件格式的倾斜模型，可直接生成.shape 和.dwg 数据格式，见图2。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/haRKcSia9sbficYlDvVG1WD14NutxrXgZ8701f1ibSzicibdhjiaCG3Dgx8ghrxINynZxVT56vvhY2RNJm6Zia6kd7sXQ/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">图2 软件界面</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/haRKcSia9sbficYlDvVG1WD14NutxrXgZ8g86Dpdfaict6SUxvA3MF0pmHmBxKjBPZOyJTmibe8AbGwAZOla01NOWQ/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">图3 <span style="color: black;">选取</span>图层存储文件路径</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">经过</span>鼠标点击墙角，可实时<span style="color: black;">调节</span>制图过程中因未能准确<span style="color: black;">捉捕</span>墙角而带来的人为误差，如图4 所示。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/haRKcSia9sbficYlDvVG1WD14NutxrXgZ8BngZvp30NR7UamWiaESldv6y452YFesfEBZlweicNnF5sWseSH10OfZg/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">图4 定位误差修正前定位误差修正后</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">基于倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>数据的数据采集，实现<span style="color: black;">2、</span>三维符号一致，且<span style="color: black;">2、</span>三维编辑在一个界面下同步进行，采集<span style="color: black;">办法</span>更直观，三维与二维可灵活切换，如图5、6所示。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/haRKcSia9sbficYlDvVG1WD14NutxrXgZ8NbmcFHrdG0f8WDEwApwc9Szs0egaovbias1m4IvmfbG378nZZXbFWHQ/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">图5 数据采集符号库及名<span style="color: black;">叫作</span></span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/haRKcSia9sbficYlDvVG1WD14NutxrXgZ85axThJfxmJoYxzPWRtawoz8VmOJWYYrcJQKzz8e4U5rpZ9ndcVw2rg/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">图6 基于倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>数据的矢量化绘图</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">3 精度评定</span></strong></span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><span style="color: black;">经过</span>本软件采集的基于倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>的地物特征点坐标与采用GPS-RTK
            野外实测坐标进行抽样比对<span style="color: black;">检测</span>，<span style="color: black;">检测</span>点分布均匀，基本覆盖本测区范围。将实测坐标与软件采集坐标进行比较，<span style="color: black;">按照</span>规范<span style="color: black;">需求</span><span style="color: black;">检测</span>该点<span style="color: black;">是不是</span>合格，最后统计出<span style="color: black;">每一个</span>检测点的坐标较差。由表1、2
            可知，共抽查了12 个<span style="color: black;">检测</span>点在X、Y、Z 方向的标准偏差分别是0.068 8 m、0.067 2 m、0.088 3 m，完全能够满足1∶500
            大比例尺数字化制图<span style="color: black;">需求</span>。<span style="color: black;">经过</span>软件直接采集数据与野外实测数据相比较，平面及高程精度均优于10 cm。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">表1 软件采集地物特征点与实测平面精度统计表</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/haRKcSia9sbficYlDvVG1WD14NutxrXgZ8N3IJ8CwcwHPflvhzIq2Akt33HEvfLwXsnEZMJibLTBE1A4ibBgOOejBA/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">表2 软件采集地物特征点高程与GPSRTK 实测高程精度统计表</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/haRKcSia9sbficYlDvVG1WD14NutxrXgZ8yB1e6SAYEkaWvYtuce0SwUr15tehuwJwYoPosiaiaibu7909OWBTh2YgA/640?wx_fmt=png&amp;tp=webp&amp;wxfrom=5&amp;wx_lazy=1&amp;wx_co=1" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">4 结 语</span></strong></span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;">倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>是获取矢量数据的一个重要<span style="color: black;">源自</span>，随着无人机的发展、倾斜摄影的普及，真正射影像<span style="color: black;">亦</span>正逐步<span style="color: black;">显现</span>，<span style="color: black;">加强</span>了矢量化过程中的数据准确性。结合倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>技术，采用OpenGL
            技术<span style="color: black;">研发</span>矢量化制图软件，直接对建模进行可视化图形编辑操作，相比其他数据采集软件，在<span style="color: black;">运用</span>和图形编辑方面更直观、效率更高，平面与高程精度能满足1∶500
            大比例尺制图<span style="color: black;">需求</span>。<span style="color: black;">经过</span>矢量化的方式将<span style="color: black;">2、</span>三维矢量数据与倾斜摄影<span style="color: black;">测绘</span>数据相结合，实现了模型的单体化。但<span style="color: black;">因为</span>项目区覆盖范围有限，软件应用并<span style="color: black;">无</span>完全覆盖所有地物类型，软件应用推广受到<span style="color: black;">必定</span>限制，仍需进行后续<span style="color: black;">科研</span>。</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><span style="color: black;"><strong style="color: blue;"><span style="color: black;">参考文献：</span></strong></span><span style="color: black;">略</span></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><strong style="color: blue;"><strong style="color: blue;">声明：勘测联合网转载本文仅限行业学习交流之用，版权、著作权归原载平台及作者所有。</strong></strong></p><span style="color: black;">举荐</span>阅读<p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><a style="color: black;"><strong style="color: blue;">无人机倾斜<span style="color: black;">测绘</span>技术在大比例尺地形测绘中的应用<span style="color: black;">科研</span></strong></a></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><a style="color: black;"><strong style="color: blue;">倾斜实景三维测图与规划设计<span style="color: black;">办法</span>—以大悟县某土地整治项目为例</strong></a></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><a style="color: black;"><strong style="color: blue;">基于倾斜摄影模型提取1∶500 地形图要素技术<span style="color: black;">科研</span>及应用</strong></a></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><a style="color: black;"><strong style="color: blue;">生产级倾斜实景三维建模<span style="color: black;">办法</span>比较分析</strong></a></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><a style="color: black;"><strong style="color: blue;">倾斜摄影产业链<span style="color: black;">构成</span>及关键技术和问题分析</strong></a></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><a style="color: black;"><strong style="color: blue;">多旋翼无人机倾斜摄影系统在</strong></a><strong style="color: blue;">航空摄影<span style="color: black;">测绘</span><span style="color: black;">运用</span>中的经验总结</strong></p>
    <p style="font-size: 16px; color: black; line-height: 40px; text-align: left; margin-bottom: 15px;"><img src="data:image/svg+xml,%3C%3Fxml version=1.0 encoding=UTF-8%3F%3E%3Csvg width=1px height=1px viewBox=0 0 1 1 version=1.1 xmlns=http://www.w3.org/2000/svg xmlns:xlink=http://www.w3.org/1999/xlink%3E%3Ctitle%3E%3C/title%3E%3Cg stroke=none stroke-width=1 fill=none fill-rule=evenodd fill-opacity=0%3E%3Cg transform=translate(-249.000000, -126.000000) fill=%23FFFFFF%3E%3Crect x=249 y=126 width=1 height=1%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;"></p>

nykek5i 发表于 2024-11-12 22:29:23

我深受你的启发，你的话语是我前进的动力。

wrjc1hod 发表于 2024-11-13 03:57:04

楼主的文章非常有意义，提升了我的知识水平。

qzmjef 发表于 4 小时前

交流如星光璀璨，点亮思想夜空。

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