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倾斜摄影与三维激光扫描在实景三维测绘中的探讨

丁莎莎

安徽同绘家园土地信息技术有限公司

摘要: 随着科学技术的快速发展,实景三维测绘技术在城市规划、灾害评估、文化遗产保护等领域有着广泛的应用前景。倾斜摄影和三维激光扫描是实现真实场景三维测量的两种核心技术,各有其独特的优势,在实际应用中显示出了强大的生命力。倾斜摄影是一种从不同角度进行拍摄的技术,它可以有效地获取物体表面的纹理信息以及几何结构信息,为城市三维建模提供了丰富的数据来源。据有关数据统计,利用倾斜摄影建立城市三维模型,精度可达厘米级,对提高城市规划管理工作的科学性与精确性具有重要意义。
关键词: 倾斜摄影;三维激光扫描;实景三维测绘;措施分析
DOI:10.12721/ccn.2024.157398
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引言

开展倾斜摄影和三维激光扫描技术的研究,对促进真实场景三维测量技术的发展具有十分重要的意义。一方面,二者的融合应用能够弥补各自在数据采集与处理方面的不足,提高测绘效率与精度。如文化遗产保护与重建中,倾斜摄影可快速获取文物外表纹理信息,三维激光扫描可精确测量文物几何结构,二者结合,可构建真实、精细的文化遗产三维模型,为文化遗产保护与传承提供强有力的支撑。另一方面,随着大数据和人工智能技术的发展,倾斜摄影和三维激光扫描技术的应用范围不断扩大。在此基础上,进一步挖掘测绘数据的潜在价值,为城市规划、防灾减灾等领域提供更科学、更准确的决策支持。

1倾斜摄影与三维激光扫描

倾斜摄影与三维激光扫描作为实景三维测绘领域的两大核心技术,正逐步改变着我们对空间信息的获取与理解方式。倾斜摄影技术通过搭载于无人机或多角度相机上的传感器,能够从多个视角捕捉地面物体的影像信息。这种技术不仅能够生成高精度的二维正射影像,还能通过算法处理,构建出包含高度、纹理等丰富信息的三维模型。

相比之下,三维激光扫描技术则通过激光测距原理,快速获取目标物体的三维坐标信息。该技术利用激光扫描仪发射激光束,并接收反射回来的信号,通过计算激光束的往返时间或相位差,精确测量目标物体表面的距离。三维激光扫描技术不仅能够生成高精度的点云数据,还能通过后续处理,生成逼真的三维模型。在古建筑保护与修复领域,三维激光扫描技术发挥了重要作用。

2倾斜摄影技术原理

倾斜摄影测量是一种新兴的高科技摄影测量技术,它采用倾斜摄影设备,从5个不同角度同时获取高分辨率的地形、建筑和其他地物纹理,并采用计算机图形处理技术对其进行空三处理,通过先进的定位、融合和建模等技术,实现城市三维实体的三维建模。

3三维激光扫描技术原理

三维激光扫描技术是一种高精度远距离探测技术,激光扫描仪以极快的速度向目标射出激光束,对被测物体或表面进行扫描,激光与物体表面接触后再反射回扫描仪,实现高精度远距离检测。利用激光往返时间和光速求取扫描点与扫描仪之间的距离,并结合扫描角度信息,准确地确定各点的空间位置,实现高密度点云数据的获取。三维激光扫描技术以其简单、高效、高精度等优点,在城市规划、建筑造型、环境监测、文物数字化等领域得到了广泛的应用。

4分析倾斜摄影与三维激光扫描在实景三维测绘中的应用

4.1倾斜摄影与三维激光扫描在城市规划中应用

在城市规划领域,倾斜摄影与三维激光扫描技术正逐步成为不可或缺的工具。倾斜摄影技术通过捕捉地面物体的多角度影像,生成逼真的三维模型,为城市规划者提供了直观、全面的城市空间信息。

例如,在某大型城市新区规划中,规划团队利用倾斜摄影技术获取了新区全域的高清三维模型,通过模型分析,精确计算了建筑容积率、绿地率等关键指标,有效提升了规划的科学性和准确性。

与此同时,三维激光扫描技术以其高精度、高效率的特点,在城市规划中的应用也日益广泛。该技术通过发射激光束并接收反射信号,快速生成物体的三维点云数据,为城市规划提供了精确的地形地貌信息。在某旧城改造项目中,规划团队利用三维激光扫描技术对改造区域进行了全面扫描,生成了高精度的三维地形图。结合GIS分析软件,团队对地形数据进行了深入分析,成功识别出潜在的滑坡、沉降等地质灾害风险点,为后续的改造设计提供了科学依据。

倾斜摄影与三维激光扫描技术的融合应用,更是为城市规划带来了革命性的变化。在某智慧城市构建项目中,规划团队将两种技术相结合,生成了包含丰富纹理信息和精确几何信息的城市三维模型。该模型不仅为城市规划提供了直观、全面的可视化支持,还为城市仿真、交通模拟等高级应用提供了数据基础。通过模型分析,规划团队成功预测了未来十年内城市交通流量的变化趋势,为城市交通规划提供了科学依据。

4.2倾斜摄影与三维激光扫描在文化遗产保护与重建中应用

在文化遗产保护与重建的广阔领域中,倾斜摄影与三维激光扫描技术展现出了无可比拟的价值。文化遗产作为民族记忆的载体,其保护与重建工作至关重要。倾斜摄影技术通过多角度拍摄,能够迅速获取文化遗产的全方位影像数据,为后续的数字化建模和修复工作提供了坚实的基础。

倾斜摄影与三维激光扫描技术的融合应用,为文化遗产保护与重建带来了革命性的变化。通过数据融合,可以生成更加真实、细腻的文化遗产三维模型,为文化遗产的数字化展示和虚拟修复提供了强有力的支持。这种融合技术不仅提高了文化遗产保护与重建的效率和精度,还极大地丰富了文化遗产的数字化表现形式。

4.3倾斜摄影与三维激光扫描在灾害评估与应急响应中应用

在灾害评估与应急响应中倾斜摄影与三维激光扫描技术发挥着至关重要的作用。倾斜摄影技术通过捕捉多角度影像,能够迅速生成灾害现场的三维模型,为救援人员提供直观、准确的灾害现场视图。

例如,在某次地震灾害中,救援团队利用倾斜摄影技术,在短短数小时内构建了灾区的高精度三维模型,为后续的搜救行动提供了宝贵的决策支持。这一技术的运用,不仅提高了救援效率,还显著降低了救援人员的安全风险。

与此同时,三维激光扫描技术以其高精度、高效率的特点,在灾害评估中同样表现出色。该技术通过发射激光束并接收反射信号,能够迅速获取灾害现场的三维点云数据,进而构建出精细的三维模型。在某次洪水灾害中,三维激光扫描技术被用于快速评估洪水淹没范围和深度,为政府部门的应急响应提供了科学依据。

倾斜摄影与三维激光扫描技术的融合应用,更是为灾害评估与应急响应带来了革命性的变化。通过结合两种技术的优势,可以实现对灾害现场的全方位、高精度监测。

5结束语

综上所述,实景三维测绘不仅可以为城市提供详细的地形地貌信息,而且对改善城市建设,优化城市空间布局,加强环境监测,提高应急管理水平有重要意义。倾斜摄影与三维激光扫描以其特有的优势,在实景三维测量中得到了广泛的应用。本项目拟研究倾斜摄影和3D激光扫描技术在真实场景三维重建中的应用,并对其机理进行深入研究,提出一套行之有效的数据融合与处理方法,以提高测绘成果的精度和效率,为城市规划、土地管理、灾害评估等提供可靠依据,具有较高的应用价值。

参考文献

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