摄影测量报告课件

摄影测量报告,基于数字摄影测量的城市三维地图建模,报告人：刘文杰班级：064101指导老师：王贤敏,摄影测量,城市三维建模,摄影测量,一、研究及应用背景,摄影测量,一、研究及应用背景,快速,方便,全面,耗时,有限,繁琐,矛盾,一、研究及应用背景,摄影测量,解决办法？,城市三维模型,3D,一、研究及应用背景,摄影测量,信息化时代的到来使我们可以快速拥有海量地理信息，而计算机的应用又使得人们处理信息的速度大大加快。因而城市三维立体模型的构建不再是遥不可及的幻想。,二、相关技术及原理,摄影测量,技术路线：主要是依靠全数字摄影测量系统VirtuoZoNT系统，完成研究区航空摄影像片的城市景观可视化所需数字高程模型（DEM）、正射投影图（DOM）及数字线划图（DLG）等数据的获取。并进一步利用三维地理信息系统软件IMAGIS实现了城市景观的可视化，并在此基础上叠加城市规划建筑物，实现城市规划的可视化,二、相关技术及原理,摄影测量,数字摄影测量原理：利用计算机数字化处理传感器精确获取的多频带多时域的辐射信息计算机高速处理能力可以短时间量测、识别高分辨率影像基于多种算法建立的全数字工作站自动或半自动进行影像匹配、校准基于特征匹配提取影像信息来确定被摄对象的物理属性影像解译利用物体的空间三维坐标和纹理信息可以构建城市立体模型,三、方法及流程,摄影测量,建立全数字摄影测量工作站,城市基础空间信息数据采集,城市三维景观建模,三、方法及流程,摄影测量,工作站流程,三、方法及流程,摄影测量,工作站技术与算法,数字影像的获取和特征提取,影像匹配的基本算法,最小二乘影像匹配,摄影测量,三、方法及流程,系统,主要技术特点：全软件化，对硬件没有依赖性提供高度自动化的整体作业流程黑白/彩色影像都能进行完全平滑的影像漫游超快速匹配算法使其效率大大高于国内外同类产开放的数据交换格式，可与其它测图软件、GIS软件和图形处理软件方便地共享数据,三、方法及流程,摄影测量,系统,三、方法及流程,摄影测量,数据采集航空摄影像片的数据预处理,数据准备,测区与模型的设置,影响内定向和相对定向,绝对定向,核线影像的生成,影响匹配,匹配结果的显示与编辑,三、方法及流程,摄影测量,数据采集基础空间信息数据采集,DEM、DOM采集,建筑物高度数据获取,三维对象几何要素获取,纹理要素获取,三、方法及流程,摄影测量,三、方法及流程,摄影测量,三、方法及流程,摄影测量,数据采集数据生产的关键技术,影像扫描参数设定,影像自动匹配窗口及视差格网间隔的设置,视差格网的编辑及DEM的编辑,三、方法及流程,摄影测量,三维景观建模,三维城市模型（3DimensionalCityModal,3DCM）是关于城市地形及地物描述的三维计算机模型。3DCM尤其是镶嵌有影像纹理的真实感三维模型的建立，使得对于城市景观现状和规划设计的描述摆脱了常规的基于二维地图（平面图）和三维实物模型的表达方式，代之以计算机辅助的三维表现，决策者、设计者和市民、用户对城市景观的现状和规划设计的蓝图有着直观的三维效果印象，更符合人们的视觉习惯。,本次介绍的三维建模采用IMAGIS三维可视地理信息系统软件。该软件是以数字正射影像（DOM）、数字地面模型（DEM）、数字线划图（DLG）和数字栅格图（DRG）作为综合处理对象的虚拟现实管理GIS系统。它分为两大部分：三维地理信息系统和平面图形编辑系统。通常，二维图形在平面编辑系统中经过编辑整形后，即可输出到三维系统中进行三维实体的重建和管理，用户可对其进行查询分析、属性定义以及各种可视化操作和图形输出等操作。,三、方法及流程,摄影测量,IMAGIS系统工作流程,三、方法及流程,摄影测量,三维景观建模,数据的输入将VirtuoZoIGS矢量测图模块所测的实验区域的矢量图转化成dxf格式，并将其输入到IMAGIS软件中，如图,三、方法及流程,摄影测量,三维景观建模,2.建筑物模型的创建在IMAGIS软件中，建筑物模型的创建有人工创建建筑物、自动创建建筑物、用房顶线和DEM创建建筑物、三维建模、旋转建模和隧道建模几种方式。其中，平顶的规则建筑物可以采用自动创建建筑物、人工创建建筑物或用房顶线和DEM创建建筑物等方法进行创建。如图1不规则的模型可以先将线条绘出、调整好高度，用三维建模的方式创建。如图2,三、方法及流程,摄影测量,三维景观建模,图1平顶,图2不规则,三、方法及流程,摄影测量,三维景观建模,3.DEM数据的叠加城市三维景观模型中，为了表达建筑物与地貌的关系，需要在三维建模基础上叠加对应区域的DEM数据，实现地物与地貌的统一。,叠加DEM后的建筑物模型,三、方法及流程,摄影测量,三维景观建模,4.建筑物和地表纹理的粘贴为使建筑物看起来真实、美观，与城市现有建筑物三维景观一致，还需要对建筑物进行纹理编辑。,粘贴纹理后的三维景观模型,三、方法及流程,摄影测量,三维景观建模,5.复杂地物模型的建立采用三维可视化地理信息系统IMAGIS软件能很方便和快速地把单个复杂模型建立起来，同时数据量也不会太大。,示图：树木模型的建立,三、方法及流程,摄影测量,应用实例：,都市吧武汉三维地图光谷广场,三、方法及流程,摄影测量,应用实例：,都市吧武汉三维地图地大宿舍51栋,四、总结,摄影测量,本应用实例采用全数字摄影测量系统VirtuoZoNT,以彩色航空摄影像片为数据源，获得了实现城市三维景观可视化所需的DEM数据、正射影像数据、建筑物几何数据和建筑物屋顶的纹理数据，利用数码相机对建筑物的侧面纹理进行了采集。进一步利用DEM数据和正射影像建立了城市三维景观所需的三维地形模型，利用IMAGIS三维地理信息系统软件，对城市已有建筑物进行了建模。并有以下几点结论：,（1）当城市现状三维模型建模工作量不大时，采用传统CAD建模的方法工作效率相对较高；（2）数字正射影像图包含地表的各种原始信息，通过纠正处理，比例尺和相关位置是准确的，在建立城市三维景观时，可作为地表纹理覆盖于三维地形表面；（3）在航片处理过程中，对于影像匹配可靠性差的区域，可通过匹配预处理，提高影像匹配的效率；（4）根据航空像片，利用VirtuoZoNT系统可快速提取城市三维景观建模中所需要的建筑物屋顶纹理数据和高度数据，比传统的测量手段速度快，精度高；,摄影测量,参考文献：1刘德利.基于数字摄影测量的城市三维景观建模J.吉林大学20062张祖勋.数字摄影测量的发展