基于Smart3D三维模型的大比例尺地形图测绘精度分析

近几年来,随着无人机技术的迅猛发展,无人机价格也变得相对便宜起来,倾斜摄影实景三维建模变得异常火爆,相关研究成果也是层出不穷。运用Smart3D重建三维模型,在所获得三维模型上进行大比例尺地形的测绘,相对于传统数字测图,更新了传统数字测图的作业方式、节省更多的时间、提高测图的效率、节省成本。在三维模型上进行大比例尺地形图的测绘,最重要的就是保证精度,本文就基于Smart3D重建的三维模型进行1∶500地形图精度的分析。     

基于倾斜摄影测量的大比例尺地形图测绘及精度评定

近年来随着测绘技术水平的不断提高,倾斜摄影测量技术在大场景三维实景模型重建中得到广泛应用。由于目前传统的测绘方法针对大比例尺地形图测绘不能同时满足成图效率和成本要求,本文提出了一种利用倾斜摄影测量技术快速测绘大比例尺地形图的方法,该方法外业采集和内业编辑自动化程度较高,提高了成图的效率和成本。经成图精度评定符合大比例尺地形图精度要求,满足大场景大比例尺地形图快速测绘的要求。     

GIS技术在历史地貌三维场景重建中的应用

通过对历史地貌的复原研究,提出了一种重建历史地貌三维场景的方法。以历史地形图为基础研究资料,对其进行整理、挖掘与分析,并结合GIS技术建立了DEM,生成了三维立体场景。利用该方法建立了百年前白洋淀碟形洼地的三维历史地貌模型,对于该区域历史环境和演化过程的研究具有重要的参考价值,也为历史地貌重建的信息化发展提供了一种新的研究视角。     

基于预测模型的矿区高程更新与可视化

针对矿区开采沉陷预计大多采用局部的下沉曲线或是下沉等值线图来反映矿区地形的动态变化,对于矿区的整体规划分析及综合分析难以直接应用。因此本文通过开采沉陷预计的模型,预计下沉参数及下沉值,通过CASS软件从原有的数字地形图上生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),并通过插值和加密处理,更新沉陷预计后的DEM模型,建立地形的三维模型,从而实现矿区变化的整体三维信息可视化表达。此方法可有效的区分开采前后的地貌信息融合,对矿业生产单位的测绘工作、开采沉陷防灾减灾工程的设计以及“三下”采煤具有一定的实际意义。     

利用摄像机构建数码城市模型

介绍了将多张数码影像镶嵌拼接成“虚拟单像”的方法,解决了摄像机数码影像分辨率不高的问题,实现了城市建筑物、主要装饰物和地面景物的三维模型重建,对已有地形图而无合适航空影像的地区构成了数码城市模型,取得了有益的实验结果。     

基于实景三维模型的1∶500地形图测绘的分析与应用

倾斜摄影技术突破传统垂直航空摄影的限制,从多角度获取影像,生成可量测的实景三维模型,并直接用于地形图测绘。本文基于实景三维模型进行1∶500地形图测绘应用研究,探讨了倾斜摄影的关键技术,总结基于实景三维模型的1∶500地形图测绘流程,结合实例的相关精度分析,验证了基于实景三维模型的1∶500地形图测绘的可行性,提供了一种新的大比例尺地形图生产模式。     

基于倾斜三维模型的1∶500地形图测绘

随着倾斜摄影技术的不断发展,其成果实景三维模型的工程化应用一直以来都是研究热点。本文基于倾斜实景三维模型进行1∶500大比例尺地形图生产,总结了地形图生产的技术流程,提出了内业采集过程中针对点、线、面要素的采集方法,并结合生产案例及精度分析结果,验证了基于倾斜三维模型进行大比例尺测图的可行性,最后分析了地形图的主要误差源以及利用倾斜三维模型进行大比例尺测图存在的问题和建议。     

基于无人机倾斜摄影的1∶500地形图要素更新应用研究 ——以浙江松阳县为例

为解决大比例尺地形图快速更新的难题,本文采用无人机倾斜摄影的方法进行大比例尺地形图快速更新.实例表明,采用无人机倾斜摄影制作实景三维模型,基于实景三维模型可快速完成1∶500地形图的更新工作.通过精度检测及统计,验证了利用无人机倾斜摄影更新1∶500地形图可以满足地形图的精度要求,为同类项目的开展提供了参考.     

稀土矿山地质环境调查中的三维遥感技术研究

以遥感和GIS为主要技术手段,对CBERS - 02B数据进行几何纠正、镶嵌融合和正射纠正处理后,在ArcGIS平台上,利用1:1万地形图建立数字高程模型(DEM),通过叠加遥感影像对地形地貌进行三维模拟,制作了江西省安远县稀土矿开采区三维遥感影像图,并对矿区地质环境进行了三维分析实验.实践证明,三维遥感技术对野外地质...     

基于多源数据的金属矿区三维建模技术研究

在分析金属矿区已有勘查开采资料的基础上,将矿区三维模型概化为地面模型、勘探线剖面模型、矿权范围模型、矿体模型、巷道模型、储量计算块段模型、采空区模型等。提出一种基于多源数据的矿区三维建模方法,该方法能够充分利用已有勘查与开采数据快速建立矿区三维模型,实现矿区的三维可视化与动态管理。     

融合多源测量数据的钟乳石三维建模方法

在岩溶洞穴的旅游开发中,传统的地形图无法描述洞穴内部的钟乳石等细节,难以满足溶洞开发中的规划、设计及施工要求。本文以某中型溶洞的三维重建项目为例,提出了一种以三维激光扫描数据为主、多基线近景摄影测量数据为辅的多源数据融合的钟乳石三维重建方法。首先,完成了多源数据的融合配准,其次,对配准后的数据进行了模型重建并利用多种不同方法进行空洞区域修复对比试验。试验结果表明,该数据融合方法有效补充了三维激光扫描数据在空间狭小区域的盲区,提高了三维模型的精细程度,对岩溶洞穴的开发、保护、三维重建与可视化等有一定的参考意义。     

消费型倾斜无人机在城镇三维重建方面的应用

本文探究单镜头多旋翼消费型无人机进行城区局部区域三维重建的方法。首先,介绍影像匹配、区域网联合平差以及多视密集匹配等倾斜无人机数据三维重建中的关键技术;然后,利用地面飞行控制系统与倾斜无人机结合采集多视影像数据,结合少量的人工干预,采用Context Capture软件快速构建建筑物三维模型;最后,对构建的三维模型进行精度分析,结果满足精度要求,提高了三维建模的效率,为城镇局部重点区域三维重建提供新的思路。     

基于空间变异修正普通克里金的矿区复杂地形高精度建模

普通克里金法是构建矿区三维地形模型并揭示地表沉陷形变场动态变化规律的有效方法。但普通克里金法存在平滑效应的问题,导致估计值的空间变异程度小于实际,无法真实反映矿区复杂地表形态的空间变化特征。本文结合矿区实际地形采样数据,提出了一种空间变异修正的普通克里金法,并将其应用于矿区复杂地形的高精度建模,并与已有方法在建模精度和空间变异性复现方面进行了对比分析。研究结果表明,空间变异修正的普通克里金法能够很好地处理平滑效应对建模的影响,具有更高的建模精度和空间变异性复现能力,在矿区复杂地形高精度建模应用中具有较强的适用性,可以作为一种可靠的建模工具用于矿区复杂地形沉陷形变场动态变化规律分析。     

基于三维空间的电力设施灾害数据挖掘

近年来,随着电子、计算机等技术的飞速发展,三维GIS的应用渐趋成熟,以往设想中的许多应用逐渐成为了现实。比如城市应急反应、虚拟旅游、智能交通、城市规划与设计等领域中,三维GIS都有广泛成熟的应用。尤其是在电力行业的应用中,三维技术除了能更好地展现三维场景、电力模型等,还能够和灾害模型相结合,进行电力设施灾害结果预测等。本文提出的基于三维空间的灾害数据挖掘方法,涉及灾害分布空间分析和空间数据挖掘的方法,是一种在三维地理信息技术下灾害分布情况对于电力设施影响程度的数据挖掘方法。     

基于单视线向D-InSAR技术的倾斜煤层开采地表沉陷监测方法

基于合成孔径雷达差分干涉测量（differential interferometric synthetic aperture radar,D-InSAR）技术的开采沉陷监测理论和方法是矿山变形监测领域研究的热点,当前已有学者融合单视线向D-InSAR技术和开采沉陷规律成功构建了开采沉陷三维监测模型,然而由于该模型仅融合了水平煤层开采地表沉陷规律,其并不适用于倾斜煤层开采地表沉陷监测。针对上述问题,根据D-InSAR监测的视线向变形与三维变形的关系,融合倾斜煤层开采地表沉陷规律,提出了基于单视线向D-InSAR技术的倾斜煤层开采地表沉陷监测方法。模拟实验表明,所提出的方法下沉监测相对误差绝对值小于9.53%,平均为1.31%,南北方向和东西方向水平移动监测相对误差绝对值小于9.78%,平均为3.71%,满足开采沉陷监测精度要求。并利用该方法成功监测了中国山东省兖州矿区南屯煤矿9310工作面在2012-01-27—2012-02-07期间开采引起的地表移动与变形。     

优化先验模型参数的矿区多轨InSAR三维形变监测

监测煤矿开采导致的地表三维形变对于矿区地质灾害防控和开采沉陷机理研究至关重要。针对单轨道InSAR和先验模型融合解算矿山三维形变存在精度不高、时间分辨率差的问题,本文提出了一种通过优化先验模型参数的矿区多轨InSAR三维形变解算方法。首先,利用Weibull模型同步4个轨道LOS向形变位移,以此削弱不同轨道之间时间异步对三维形变解算精度的影响,并采用加权最小二乘求解矿区垂直向和东西向形变;然后,根据垂直向和东西向形变优化矿区开采先验模型参数;最后,解算南北向形变位移。利用覆盖大同矿区的TerraSAR-X数据和3个轨道Sentinel-1 InSAR数据集对本文方法进行验证。研究结果表明,与地面GPS监测点相比,本文方法可以获得相对精确的三维形变结果,垂直向RMSE、东西向RMSE和南北向RMSE约为1.1、1.4和2.1 cm。     

多时相遥感数据在矿山扩展动态监测中的应用

矿山开采会造成植被生态破坏，植被覆盖的变化间接反映矿区扩展变化。以攀枝花钒钛磁铁矿矿区为例，首先采用土壤调 节大气耐抗植被指数差值模型提取矿区扩展变化，然后用最大似然监督分类得到矿区扩展信息，接着在ArcView 9.1下将二者结果 进行叠加“与”分析，得到矿山扩展动态信息，最后将结果与2005年专家解译分类结果进行比较，精度达到95.3%。     

基于LiDAR点云的复杂钢结构模型重建

传统的基于全站仪等单点测量技术难以获取钢结构整体信息,且测量速度慢、模型重建精度低。针对此问题,本文将三维激光扫描技术应用于钢结构模型重建领域,提出了基于LiDAR点云的复杂钢结构模型重建方法。首先,基于标靶球和钢结构面信息实现多测站点云的高精度配准,并通过半径滤波算法去除噪点,以得到完整的激光点云数据;然后,对复杂钢结构单体模型进行分割,以实现各个部件的模型重建;最后,根据现场实测数据对重建的三维模型进行精度评估。试验结果表明,基于该方法得到的模型精度较高,与实际尺寸差值均小于1 cm,为复杂钢结构的三维模型重建提供了有效解决方案。     

无人机在露天矿山监测中的应用

在露天矿山开采过程中,对矿山进行实时动态监测很有必要,它不仅能够实时掌握开采进度和开采方案实施的准确性,还有利于数字矿山建设。本文以河北省保定市涞源县某露天矿区为例,利用Pix4Dmapper软件对无人机航拍影像进行数据采集与处理,获取矿区的三维点云数据、数字正射影像和数字地表模型,并利用ArcGIS和Global Mapper软件对生产成果进行矿山开发占地分析,实现露天矿山三维可视化。本文为准确掌握矿山环境治理执行情况,把握矿山开发整体情况给予了有力的参考和借鉴作用。     

偏振多光谱机器视觉的高反光无纹理目标三维重构方法

随着摄影测量及机器视觉技术的迅速发展,对三维重构的普适性有了更高的要求。对于表面光滑、纹理单一甚至缺失的高反光非金属目标,传统的三维重构方法由于对纹理及反光特性的依赖使得此类目标的重构表面出现大面积的数据空洞。针对这一问题,本文提出了基于多光谱偏振的三维重构方法,将摄影测量与机器视觉进行融合,通过获取目标精确的偏振光谱特征实现准确的三维重构。该方法不依赖于物体表面的纹理信息,并且可以解决仅依靠菲涅尔理论无法实现天顶角和折射率同时估计的问题,最终实现天顶角和折射率的联合估计。由于杂散光和漫反射光在不同波段具有不同的偏振特性以及光谱特性,可完成对目标进行耀光去除的预处理,使得后期的三维重构的精度有较大的提高。基于偏振多光谱的目标三维重构方法是摄影测量与机器视觉融合后三维重构的引导性进展,具有更广泛的应用范围。