2 数据处理与生产 通 过 航 空 摄 影 获 取 了 多 于 100TB 的 多 源 原 始 数 据 , 采 用 LightSpeed 、 MicroStation\&TerraSolid、Context Capture、3ds Max、PhotoShop 等软件进行空三 加密、影像校正、实景三维模型制作、三维模型单体化等数据处理与生产。 2.1 像控点布设与采集 为满足航摄像片的空三加密、机载激光点云数据、DOM、DEM、实景三维数据 150
2 数据处理与生产 通 过 航 空 摄 影 获 取 了 多 于 100TB 的 多 源 原 始 数 据 , 采 用 LightSpeed 、 MicroStation\&TerraSolid、Context Capture、3ds Max、PhotoShop 等软件进行空三 加密、影像校正、实景三维模型制作、三维模型单体化等数据处理与生产。 2.1 像控点布设与采集 为满足航摄像片的空三加密、机载激光点云数据、DOM、DEM、实景三维数据 150
成果精度,在目标影像上选择清晰、易于判读的细小线状物的交点、明显地物拐 角点或像片上影像小于 0.3 mm×0.3 mm 的点状地物中心作为控制点和检查点。 测区范围内实地布设并测定像控点和检查点共 598 个,如图 2 所示,采用临沂市 似大地水准面精化成果进行正常高转换,以提高成果数据精度。 2.2 数据处理流程 在实景三维模型数据处理与生产过程中,点云数据与倾斜数据深度融合的处理流 程如图 3 所示,主要分为点云数据处理和倾斜数据处理两部分。 (1) 点云数据处理: 导入 GPS 数据,对原始航飞点云数据进行坐标转换、航带拼接校正,导出 LAS 格式的点云数据。对点云数据进行检查、数据分类处理,利用地面点云生成 DEM 成果,利用构筑物点云构建单体化实景三维白模。 151
图 2 像控点及检查点点位 (2) 倾斜数据处理: 导出原始 8 bit 真彩色影像原始数据,对下视 E 镜头数据进行传统空三数据处理, 融合点云制作的 DEM,生产航摄区 DOM 数据。进行五镜头倾斜数据空三加密处 理,引入全部 RIEGL LMS-Q1560 激光点云数据进行低重叠度倾斜数据空三成果 校正,生产格网三维模型。引入构筑物分类激光点云数据与白模数据,采用匹配 算法自动从倾斜相片中采集模型纹理,生产单体化三维实景模型。 152
图 3 数据融合处理流程 2.3 主要技术方法 在三维建筑物白模构建、倾斜摄影空三解算及建筑物纹理贴图方法等方面采用的 主要技术方法包括: (1) 采用点云数据与正射影像相结合的方法构建三维建筑物白模。通过对点云数 据分类处理、构筑物点云高程渲染,将其与正射影像融合制作建筑物白模,保障 建筑主体结构合理、模型细节有层次和高精度,优化减少模型面数和局部结构, 减小模型数据量。 (2) 采用点云数据与倾斜影像联合平差的空三加密技术以提高倾斜影像空三加 密精度。通过点云提供的密集控制信息,减少粗差连接点的数量,减少外业像控 点的布设,有效抑制了自由网的内部扭曲与变形,提高了自由网平差的精度。有 效改善了实景三维格网模型、倾斜影像单体化模型的建模效果,模型精度更加均 匀可靠。 153
(3) 采用倾斜影像纹理与建筑物白模相对位置关系匹配的方法,自动识别和提取 遮挡较少的底部影像纹理,并进行建筑物纹理自动贴图。对于确实存在遮挡的纹 理,通过少量外业采集、修补或替换,保证建筑物模型具有较好的视觉效果。 3 实景三维成果及应用 本文获取了临沂市辖区 2300 km2 的 1 m 格网 DEM 与分辨率为 0.1 m 的 DOM、 1900 km2 实景三维格网模型(Mesh)、400 km2 单体化实景三维模型等数据成果, 如图 4 所示。基于获取的上述成果,在 1∶2000 大比例尺地形图测绘、智慧临沂 时空信息云平台建设、三维不动产登记管理、城市规划设计、辅助决策等方面得 到深入应用。 3.1 1∶2000 DLG 数据生产 利用点云数据与倾斜格网模型,采用 EPS 实景三维采集系统生产了 1750 km2 的 1∶2000 大比例尺地形图数据,如图 5 所示,建立了市辖区全覆盖的基础地形图 库。二三维一体协调联动采编的数据获取较全野外数据采集效率大幅度提高,全 图数据精度更加均衡,大幅度减少了外业工作量。 154
3.2 智慧临沂时空信息云平台建设 实景三维数据在智慧临沂时空信息云平台建设中得到深入应用,如图 6 所示。在 平台上开展了空间三维视域分析、透视分析;与监控视频网流式视频数据相融合, 实现了虚拟与现实、动态与静态的一体无缝集成;与地下管线数据相融合,实现 了地上、地下一体化集成展示;与 POI、人口、法人等数据相融合,实现了基于 三维空间的多因子关联分析,辅助决策支持分析。 155
3.3 三维不动产登记管理 以实景三维模型作为空间支撑,利用不动产分层分户图重构不动产单元三维实 体,不动产三维实体与实景三维无缝集成与融合,实现用地批报、土地供应和不 动产登记共 3 个阶段的全生命周期管理。前两个阶段实现了三维空间的土地位 置、土地用途、投资主体性质及批准机构登记批准时间等土地的基本信息管理, 如图 7(a)所示。在不动产登记管理阶段实现了楼盘表中房屋状态的三维管理,以 不同灰度直观表达房屋状态,如图 7(b)所示的不同灰度。分别为登记且无抵押无 限制查封的房屋,存在抵押的房屋,存在限制查封的房屋。三维不动产登记管理 系统与临沂市不动产登记系统对接,实行数据共享与协同服务,在三维环境下集 成了该房屋的单元信息、产权信息、图形浏览、楼盘表、分户图等。 156
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