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基于“多測(cè)合一”的部件級(jí)實(shí)景三維建設(shè)探索

2024-09-03 00:00:00后永波鄧興張國清鮑俊強(qiáng)
電腦知識(shí)與技術(shù) 2024年19期

摘要:文章以貴陽市甲秀樓部件級(jí)實(shí)景三維建設(shè)為例,研究基于無人機(jī)傾斜攝影、貼近攝影測(cè)量技術(shù)在工程建設(shè)項(xiàng)目“多測(cè)合一”中應(yīng)用推廣的可行性,探索通過傾斜攝影、貼近攝影測(cè)量技術(shù)[1-2]等手段形成甲秀樓部件級(jí)實(shí)景三維模型,結(jié)合新型基礎(chǔ)測(cè)繪體系建設(shè)中實(shí)景三維建設(shè)的要求,進(jìn)行二、三維地理實(shí)體構(gòu)建,最后形成“多測(cè)合一”竣工驗(yàn)收的部件級(jí)實(shí)景三維成果,以為自然資源管理部門提供更為詳盡、真實(shí)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也可作為實(shí)景三維貴陽貴安建設(shè)眾源數(shù)據(jù)之一,為實(shí)景三維中國建設(shè)添磚加瓦。

關(guān)鍵詞:貼近攝影測(cè)量;多測(cè)合一;三維建模;地理實(shí)體;部件級(jí)實(shí)景三維模型

中圖分類號(hào):TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-3044(2024)19-0101-03

0 引言

自然資源部印發(fā)的《實(shí)景三維中國建設(shè)總體實(shí)施方案(2023—2025年)》中明確指出,可通過公共財(cái)政支持、市場(chǎng)化運(yùn)作等多元投入方式來開展部件級(jí)實(shí)景三維建設(shè)。傳統(tǒng)的“多測(cè)合一”測(cè)繪成果主要以數(shù)字線劃圖為表達(dá)形式;然而,在新型基礎(chǔ)測(cè)繪業(yè)務(wù)格局之下,實(shí)景三維已成為基礎(chǔ)測(cè)繪的主要成果展現(xiàn)方式。筆者認(rèn)為,“多測(cè)合一”測(cè)繪業(yè)務(wù)與部件級(jí)實(shí)景三維建設(shè)高度契合。本文從“多測(cè)合一”竣工驗(yàn)收階段的測(cè)繪業(yè)務(wù)切入,研究和探索基于“多測(cè)合一”的部件級(jí)實(shí)景三維建設(shè),其中,無人機(jī)技術(shù)與新型測(cè)繪技術(shù)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的重要手段之一。

1 建設(shè)思路

貴州省“多測(cè)合一”竣工驗(yàn)收階段的主要測(cè)繪成果形式包括竣工地形圖、竣工平面圖、建筑分層平面圖、竣工圖片及匯總表等文檔資料。根據(jù)實(shí)景三維建設(shè)的技術(shù)要求,“多測(cè)合一”竣工驗(yàn)收測(cè)繪成果要以部件級(jí)實(shí)景三維成果形式體現(xiàn),第一步是利用無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)獲取竣工范圍的傾斜數(shù)據(jù),制作竣工區(qū)域的三維場(chǎng)景表達(dá);第二步利用傾斜模型數(shù)據(jù)生產(chǎn)二維地理實(shí)體數(shù)據(jù),并掛接相應(yīng)的屬性信息,同時(shí)在此基礎(chǔ)上派生竣工地形圖、竣工平面圖、建筑分層平面圖;第三步通過貼近攝影測(cè)量對(duì)竣工區(qū)域建筑物、構(gòu)筑物及附屬設(shè)施進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,實(shí)現(xiàn)建筑物、構(gòu)筑物及附屬設(shè)施的三維精細(xì)化模型重建。最終形成一套完整的既達(dá)到現(xiàn)行“多測(cè)合一”竣工驗(yàn)收要求的測(cè)繪成果,又符合實(shí)景三維建設(shè)要求的部件級(jí)實(shí)景三維成果。其技術(shù)路線如圖1所示。

2 建設(shè)內(nèi)容

2.1 數(shù)據(jù)獲取

本文以貴陽市甲秀樓部件級(jí)實(shí)景三維建模為例[3-5],甲秀樓位于貴陽市南明河上,是貴陽文化歷史的見證,其建筑特點(diǎn)是三層三檐四角攢尖頂閣樓式建筑,樓層逐層收進(jìn),樓整體由石拱“浮玉橋”連接兩岸,橋面至樓頂高約20米,由12根石柱托檐,樓邊護(hù)以白色雕花石欄桿合圍。選擇甲秀樓進(jìn)行部件級(jí)實(shí)景三維建模,主要是因?yàn)槠渚哂幸欢ǖ膹?fù)雜性,便于探討和總結(jié)在部件級(jí)實(shí)景三維建設(shè)中成本控制及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

利用無人機(jī)對(duì)甲秀樓景區(qū)大約0.05平方千米區(qū)域進(jìn)行3cm的傾斜攝影,對(duì)甲秀樓建筑及周邊附屬設(shè)施進(jìn)行分辨率優(yōu)于1cm的貼近攝影測(cè)量所需影像采集[5]。對(duì)建筑的彩繪圖案、雕刻等重點(diǎn)細(xì)節(jié)及無人機(jī)無法進(jìn)入的區(qū)域,主要集中在一樓外的廊道,需要補(bǔ)拍影像數(shù)據(jù),以保證建模紋理細(xì)節(jié)的完整性。經(jīng)過研究對(duì)比,選擇了具有衛(wèi)星定位、慣導(dǎo)和視頻攝影測(cè)量RTK設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)拍,既能保障精度又能滿足后期三維建模要求,可以作為貼近攝影測(cè)量數(shù)據(jù)的一種便捷有效的補(bǔ)充手段。航線點(diǎn)云數(shù)據(jù)如圖2所示。

2.2 空三建模

將無人機(jī)傾斜影像、貼近攝影影像、RTK補(bǔ)拍影像、控制點(diǎn)成果導(dǎo)入建模軟件中分別進(jìn)行空三加密。1) 無人機(jī)傾斜影像使用地面控制點(diǎn)進(jìn)行平差,并生成粗模[6];2) 貼近攝影影像結(jié)合補(bǔ)拍影像進(jìn)行密集匹配,為保證和前者數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一的空間參考基準(zhǔn),從傾斜影像生成的粗模中選取明顯特征點(diǎn)作為控制點(diǎn)輔助貼近攝影影像進(jìn)行空三加密。

要得到傾斜影像和貼近影像融合后的精細(xì)化模型,需要對(duì)兩者空三成果進(jìn)行融合,即空三加密點(diǎn)的融合拼接。在融合拼接完成后,利用建模軟件構(gòu)建TIN結(jié)構(gòu),對(duì)三角網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化,選擇最佳的目標(biāo)影像進(jìn)行紋理映射與優(yōu)化,劃分精細(xì)三維模型小區(qū)域瓦片,通過多節(jié)點(diǎn)集群系統(tǒng)并行處理,完成三維模型重建。

在三維重建基礎(chǔ)上進(jìn)行檢查,檢查航片質(zhì)量,剔除不合格的影像,檢查模型是否存在空洞、拉花、漂浮物等不合格項(xiàng),對(duì)影響模型效果的質(zhì)量問題進(jìn)行修復(fù),如果影響重建效果還須進(jìn)行補(bǔ)拍。均無誤后可以詳細(xì)瀏覽所建成的甲秀樓實(shí)景三維模型的精細(xì)化紋理,碑文上的刻字清晰可見,景區(qū)導(dǎo)覽二維碼可在瀏覽器上進(jìn)行掃描識(shí)別,樓體和牌坊的檐廊下雕花、鐫刻圖案栩栩如生,色彩紋理反映得明艷真實(shí),達(dá)到對(duì)建筑單體的部件級(jí)實(shí)景三維建模效果,如圖3所示。

2.3“ 多測(cè)合一”地理實(shí)體分類

“多測(cè)合一”地理實(shí)體分類標(biāo)準(zhǔn)的確定是進(jìn)行二維地理實(shí)體生產(chǎn)的前提,分類中涉及的建筑物、構(gòu)筑物之類的地理實(shí)體可直接按新型基礎(chǔ)測(cè)繪基礎(chǔ)地理實(shí)體分類,涉及規(guī)劃控制方面的地理實(shí)體可以歸到管理實(shí)體的一級(jí)類(國土空間規(guī)劃)中二級(jí)類(規(guī)劃控制線)里,包括規(guī)劃用地紅線、規(guī)劃道路紅線、綠化保護(hù)帶、河道保護(hù)藍(lán)線、歷史文物保護(hù)紫線、高壓走廊黑線等。

2.4 二維地理實(shí)體生產(chǎn)

2.4.1 地理實(shí)體方案配置

在進(jìn)行地理實(shí)體生產(chǎn)之前須對(duì)地理實(shí)體進(jìn)行方案配置。根據(jù)“多測(cè)合一”地理實(shí)體分類標(biāo)準(zhǔn):1) 定制FeatureCodeTB表(一般稱為編碼表),設(shè)置編碼、實(shí)體名稱、圖層、線寬、顏色、對(duì)象類型(點(diǎn)、線、面)等內(nèi)容,通過字段名稱、字段含義、字段說明三項(xiàng)對(duì)編碼表進(jìn)行詳細(xì)說明,如表1所示。2) 主要依據(jù)2017版國家基本比例尺地形圖圖式定義各要素的符號(hào)化樣式,通過修改符號(hào)描述表進(jìn)行(SymbolScriptTB表)。按照地物類型及其圖式符號(hào)特征,EPSE地理實(shí)體工作站基本可以分為七大類符號(hào)定制方式。屬性表的字段由基本屬性加該圖層內(nèi)所有實(shí)體的專用屬性的并集組成,包含字段名、字段別名、字段類型、字段描述、值域等。

2.4.2 地理實(shí)體定義

按照“多測(cè)合一”地理實(shí)體分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)體進(jìn)行定義。根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界中已知的信息,預(yù)定義基本實(shí)體關(guān)系,在生產(chǎn)過程中,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要增加、修改、刪除實(shí)體關(guān)系。同時(shí),定義地理實(shí)體語義規(guī)則,可根據(jù)語義化應(yīng)用需要對(duì)地理實(shí)體語義關(guān)系進(jìn)行增加、修改、刪除。

2.4.3 地理實(shí)體生產(chǎn)

在進(jìn)行地理實(shí)體方案配置、地理實(shí)體定義工作后,開始進(jìn)行地理實(shí)體生產(chǎn)工作,全要素地形數(shù)據(jù)和地理實(shí)體的數(shù)據(jù)格式采用山維EPS的EDB格式。地理實(shí)體制作的流程包括源數(shù)據(jù)收集分析、實(shí)體編輯、語義化處理、數(shù)據(jù)質(zhì)檢4個(gè)環(huán)節(jié)。源數(shù)據(jù)是處理好的竣工區(qū)域傾斜模型,在傾斜模型上進(jìn)行實(shí)體圖形和屬性的采集、編輯。實(shí)體編輯主要為線實(shí)體和面實(shí)體的編輯,屬性采集、編輯主要為對(duì)屬性信息的提取,如道路名稱、建筑層數(shù)面積等。語義化處理包括實(shí)體屬性掛接、屬性編輯、空間身份編碼賦值、實(shí)體關(guān)系構(gòu)建等,生產(chǎn)過程中要對(duì)實(shí)體分類名稱賦值,還要對(duì)實(shí)體身份編碼賦值,以便生產(chǎn)軟件自動(dòng)構(gòu)建實(shí)體關(guān)聯(lián)關(guān)系;最后根據(jù)實(shí)體建立規(guī)則定制質(zhì)檢方案和質(zhì)檢功能,對(duì)實(shí)體圖形從空間邏輯、實(shí)體屬性、實(shí)體關(guān)系等多個(gè)維度的質(zhì)量檢查,滿足質(zhì)檢規(guī)范要求。質(zhì)量檢查通過后,在實(shí)體數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上派生竣工地形圖,制作竣工平面圖、建筑分層平面圖。

3 工作量測(cè)算

通過上述工作完成甲秀樓部件級(jí)實(shí)景三維的建設(shè)以后,筆者對(duì)工作量進(jìn)行了測(cè)算,目的是對(duì)基于“多測(cè)合一”竣工驗(yàn)收中的部件級(jí)實(shí)景三維生產(chǎn)可推廣性和成果的多樣性、可用性進(jìn)行評(píng)估。

經(jīng)過測(cè)算,竣工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集花費(fèi)6小時(shí),按一個(gè)工作日計(jì)算。地理實(shí)體生產(chǎn)3小時(shí),按半個(gè)工作日計(jì)算。建??杖\(yùn)算耗時(shí)4小時(shí),三維建模耗時(shí)8小時(shí),是建模軟件自動(dòng)運(yùn)算,24小時(shí)運(yùn)行,可基本不占用工作時(shí)間。完成甲秀樓部件級(jí)實(shí)景三維工作大約需要兩個(gè)工作日。甲秀樓部件級(jí)實(shí)景三維能提供的成果包括竣工范圍內(nèi)傾斜模型及派生真正射影像(TDOM) 、數(shù)字高程模型(DEM) 、數(shù)字表面模型(DSM) ,二維地理實(shí)體及派生的數(shù)字線劃圖(DLG) 。按現(xiàn)行的工作方式對(duì)甲秀樓區(qū)域進(jìn)行竣工測(cè)量并完成最終成果提交所需時(shí)間大約一個(gè)工作日。

4 結(jié)束語

目前,“多測(cè)合一”竣工驗(yàn)收成果主要是二維的DLG線劃圖,對(duì)驗(yàn)收項(xiàng)目整體信息反饋相對(duì)抽象、單一。結(jié)合新型基礎(chǔ)測(cè)繪體系建設(shè)和實(shí)景三維中國建設(shè)的推進(jìn),筆者通過研究、實(shí)踐,探索出一些有意義的經(jīng)驗(yàn)。一是摸索出一套基于“多測(cè)合一”竣工驗(yàn)收中的部件級(jí)實(shí)景三維生產(chǎn)全新的、可行的工藝流程;二是部件級(jí)實(shí)景三維模型能夠提供精細(xì)的、豐富的紋理細(xì)節(jié)信息,而地理實(shí)體數(shù)據(jù)成果將模型語義化,兩者結(jié)合使它既能真實(shí)地反映竣工建筑物實(shí)體的紋理和屬性信息,滿足行業(yè)管理部門查詢、瀏覽、規(guī)劃設(shè)計(jì)等功能需求,又能滿足建設(shè)項(xiàng)目實(shí)行精細(xì)化、數(shù)字化管理的需要;三是助力數(shù)字政府建設(shè),為城市更新、應(yīng)急救災(zāi)等提供支撐服務(wù),還可通過“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)打造數(shù)字文旅,實(shí)現(xiàn)文化旅游的線上導(dǎo)覽,為文物建檔、修繕保護(hù)等提供數(shù)字化文檔資料;四是竣工驗(yàn)收部件級(jí)實(shí)景三維模型可作為實(shí)景三維中國建設(shè)的數(shù)據(jù)源之一,避免重復(fù)測(cè)繪,減少時(shí)間和財(cái)政的多次投入,達(dá)到節(jié)能增效的目的。隨著科技的不斷發(fā)展,實(shí)景三維在“互聯(lián)網(wǎng)+”、云計(jì)算等技術(shù)的背景下產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益,具有廣闊的應(yīng)用前景,但是在數(shù)據(jù)輕量化、軟硬件配套等方面還需要一段時(shí)間的摸索,我們將在今后的應(yīng)用中持續(xù)探索,精益求精。

參考文獻(xiàn):

[1] 苗志成,楊永崇,于慶和,等.貼近攝影測(cè)量在單體建筑物精細(xì)化建模中的應(yīng)用[J].遙感信息,2021,36(5):107-113.

[2] 黎娟,李昊燔,王偉峰.基于貼近攝影測(cè)量技術(shù)的實(shí)景精細(xì)建模[J].測(cè)繪與空間地理信息,2021,44(11):40-42,47.

[3] 張春明,榮幸.無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在歷史建筑測(cè)繪中的應(yīng)用[J].經(jīng)緯天地,2020(4):44-49.

[4] 李天.基于環(huán)繞式傾斜攝影的塔式建筑精細(xì)三維建模[J].測(cè)繪通報(bào),2019(S1):318-321.

[5] 張軍,吳永春.基于高精度DSM的無人機(jī)貼近攝影測(cè)量航線設(shè)計(jì)方案[J].礦山測(cè)量,2020,48(5):110-112.

[6] 買小爭(zhēng),馮學(xué)勝,顏振能,等.貼近攝影影像與傾斜影像融合精細(xì)化建模方法[J].北京測(cè)繪,2022,36(9):1188-1192.

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