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傾斜攝影(oblique image)技術是國際測繪遙感領域近年發展起來的一項高新技術,它打破了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限,通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器,同時從一個垂直、四個傾斜等五個不同的角度采集影像,獲取地面物體更為完整準確的信息,將用戶引入了符合人眼視覺的真實直觀世界。由傾斜影像生成三維模型就是傾斜攝影建模,如圖 1所示,代表性三維模型產品見圖2。
▲ 圖 1 ?傾斜攝影技術基本原理
▲ 圖 2 ?城市三維模型與場地開挖三維模型
傾斜攝影的優勢
由于采用航空遙感技術,使得傾斜攝影數據能夠真實地反映地物信息,同時由于結合先進的定位技術,使得該數據具備精確的地理信息,賦予其更多的可量測性。傾斜攝影的優勢體現在如下幾個方面:
1、多角度真實反映地物信息
相對于正射影像,傾斜影像能讓用戶從多個角度觀察地物,更加真實地反映地物的實際情況,極大地彌補了基于正射影像應用的不足。
2、豐富的可量測性
通過配套軟件的應用,可直接基于成果影像進行包括高度、長度、面積、角度、坡度等量測,擴展了傾斜攝影技術在行業中的應用。
3、三維建模成本低
針對各種三維數字城市應用,利用航空攝影大規模成圖的特點,加上從傾斜影像批量提取紋理的方式,能夠有效地降低城市三維建模成本。
4、數據量相對較小
相較于三維地理信息應用龐大的三維數據,應用傾斜攝影技術獲取的影像的數據量要小得多,其影像的數據格式可采用成熟的技術快速進行網絡發布,實現共享應用
傾斜攝影的應用領域
傾斜攝影技術的發展不僅擴展了遙感和攝影測量技術的應用領域,該技術的引進也使得三維城市建模的成本大大降低。目前,傾斜攝影技術被廣泛應用于城市管理、國土資源管理、智慧城市、應急指揮、國土安全、地質防治等領域。
傾斜攝影三維建模在滑坡體治理工程中的應用
傾斜攝影技術大大的縮短了三維建模的時間成本與人力成本,使得三維建模的效率大大提高,另外由于其豐富的可量測性,一定程度可以代替野外數字測圖。傾斜攝影技術所建立的三維模型在滑坡體治理工程中有如下應用:
1、全方位實景展示
傾斜攝影三維模型為實景模型,地表附著物構筑物等相互關系十分精確,且表面紋理顏色等均與實際情況一致。通過對實景模型的瀏覽,可以方便的了解整個工程范圍情況,對整個工程形成直觀印象。
2、實時量測
傾斜攝影三維模型精度較高,模型分辨率優于0.05m,且可直接基于模型進行包括高度、長度、面積、角度、坡度等量測。
▲ 圖3 ?挖填方效果展示及體積量算示意
3、強大的剖面分析功能
傾斜攝影三維模型實際為地表三維高程格網上覆蓋精準地表影像,通過專用軟件,可以很方便的截取地表剖面,便于進行針對性分析。
▲ 圖4 ?地表剖面生成功能
4、三維設計功能
通過專用軟件,可以很方便的在傾斜攝影三維模型進行三維設計,將工程治理形象直接反映在三維模型上,可以較精確計算工程開挖或回填方量,同時也可以進行簡單的碰撞試驗,優化設計。
▲ 圖5 設計效果對比展示
5、其他專業應用
通過專用軟件,可以將傾斜攝影三維模型作為基礎地理數據,增加針對其地理位置的一些基礎應用,如在傾斜攝影模型中的某個建筑物或構筑物,我們可以賦予相關的屬性,進行系統查詢與成果分析。
通過建立傾斜三維模型,可以固定傾斜攝影飛行時各個建(構)筑物及相關地表附著物的具體狀態,為后期進行征地拆遷和移民安置補償提供直接證據。
▲ 圖6 基于三維模型的監測點數據查詢分析
結 語
傾斜攝影技術在能快速建立工程范圍內的地表三維模型同時,大大降低了三維建模的成本,將是今后較長一段時間的三維模型主要生產方式。將傾斜攝影技術生成的三維模型,引入到滑坡體治理工作中來,有利于提高治理工作效率,優化工程治理方案,并方便反饋工程實施效果。
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