中海達影像小碟

中海達影像測量應用篇│三維精細化建模

　　隨著我國“信息化”建設的不斷發展，在測繪領域中傳統的二維地圖已經不能滿足人們對城市建設的需求，實景三維模型對地物的表達更加直觀并能真實反映實際情況，在礦山測量、城市規劃建設、防震減災、地址勘察等領域得到了很好的應用和發展。在城市數字化和智慧城市建設中，實景三維模型方面就變得尤為重要。如何快速的獲取地理空間信息并進行實景三維建模已經成為當前的重要突破口。

　　項目需求

　　本演示項目以影像RTK+無人機空地一體化作業實現三維建模為例：

　　項目需要對主街道及兩邊仿古建筑物進行三維重建，保存實景三維模型，測區范圍約90m*40m，涵蓋一條主街道及兩邊仿古建筑物。

　　痛點分析

　　對于實景三維建模，常見方式有兩種。

　　一、使用低空無人機傾斜攝影測量，對物體的整體結構及紋理進行快速獲取，但由于無人機拍攝視角有限以及飛行安全的問題，存在房檐下、被遮擋物體等區域建模后發生扭曲、空洞、無紋理等現象，難以滿足三維精細化建模需求。

　　二、使用三維激光掃描作為無人機攝影測量地面補充，雖然其技術精度高，模型效果完整，但存在獲取的數據信息量大、設備昂貴、工作效率低等缺點，性價比較低。

　　實施方案

　　影像RTK可以在地面上以平視的角度、對建筑物進行拍照，拍攝角度、位置和無人機航測視角天然互補，可以有效補充建筑物局部細節、紋理。通過低空無人機攝影測量和影像RTK攝影測量等多種測量方式相結合的方法，既能保留大場景三維模型的完整性，又可以突出局部細節特征，所得的三維模型可以大大擴展攝影測量的服務領域。

▲外業作業流程

      項目內外業實施

　　外業實施：

　　本次外業數據采集使用一臺大疆精靈4RTK無人機和兩臺影像RTK主機協同作業。為確保無人機和影像小碟RTK主機采集的照片POS位置保持一致，本項目數據采集無人機和RTK統一使用中國移動CORS差分服務，坐標系統為CGCS2000。

　　▲外業作業

　　數據處理：

　　因項目涉及無人機航測數據及影像RTK數據，所以數據處理采用TJH.DP_Smart專業版軟件進行數據處理。首先分別建立區塊導入兩組影像RTK數據，這里導入照片后需要單獨導入影像RTK 的POS數據，這里需要選擇與無人機相同坐標系統，以便后續合并空三數據。

　　▲影像RTK數據處理（左右滑動查看更多）

　　隨后建立單獨區塊，導入無人機數據進行處理。因無人機照片自帶POS及傾角等數據，導入后直接進行空三計算即可。

　　▲無人機數據處理（左右滑動查看更多）

　　在分別完成影像RTK和無人機數據處理后，分別導出對應的空三XML文件，通過軟件合并三組空三數據，隨后選擇項目所需區域進行三維模型渲染重建。

　　▲合并空三三維重建（左右滑動查看更多）

　　成果展示

　　▲無人機單獨建模（左圖）與無人機聯合影像RTK建模對比（右圖）

　　▲無人機單獨建模（左圖）與無人機聯合影像RTK建模對比（右圖）

　　▲影像RTK內業成果（左右滑動查看更多）

　　項目總結

　　通過本次測試，我們不難發現利用高精度RTK結合高清攝像頭進行影像測量的方式可以有效的和無人機航測互補，最大程度保證三維模型的完整度。主要表現在以下幾點：

　　1、影像RTK協同無人機空地一體化作業方案，可以有效解決無人機攝影測量過程中因視角和飛行安全限制導致模型局部發生扭曲、空洞、無紋理問題，滿足三維建模場景的使用需求。

　　2、影像RTK協同無人機空地一體化作業方案，外業操作簡單工作量小，工作效率高且具備極高的成本優勢。　　空地一體化精細化建模？還得看影像小碟。

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