基于无人机倾斜摄影的矿山实景三维建模 精度影响分析研究

倾斜摄影测量以其多角度、高精度、效率高、成本低等优点,成为矿山三维建模的首选技术。现阶段倾斜摄影技术应用于建模较多,但对模型的建模精度研究却比较薄弱。文中选取典型矿区进行矿区三维建模,从无人机影像获取、空三直至三维模型输出的全过程分析无人机倾斜摄影三维建模的精度影响因子,系统地从平面精度、高度精度、模型精细度、纹理精细度等方面对倾斜摄影实景三维模型的建模质量进行研究分析,并提出矿山实景三维建模优化方法,为矿山高精度实景三维建模提供参考。     

一种空地一体化实景三维建模方法

为准确精细构建实景三维模型,解决传统倾斜摄影实景三维存在破洞扭曲的问题,提出一种倾斜摄影与地面近景摄影相结合实景三维建模方法,开展了对许昌市许都公园的空中倾斜影像和地面近景影像的采集,经空地影像融合建模实验,验证了本文方法的实用性。     

基于倾斜摄影与BIM的矿山实景建模方法研究

针对传统矿山建模缺乏真实感、地表及其附着物缺乏可控性、无法实时监控露天矿山开采进度等不足,提出了基于倾斜摄影和建筑信息模型(Building Information Model,BIM)的矿山实景建模方法。通过利用倾斜摄影技术生产的DEM与DOM构建矿山实景地形模型,再结合最优相片选择、遮挡修正、纹理编辑、纹理映射等处理技术,将倾斜影像映射到BIM地物模型上构建实景地物模型,最后在Unity3D平台中进行集成发布,实现对露天矿山开采进度的实时监控。研究表明:利用所提建模方法一方面可以构建具有极强真实感的矿山地表及地物模型,为矿山三维场景提供良好的可控性和交互性,另一方面可以实现对露头矿山开发进度的精确监控,对于促进智慧矿山建设具有一定的借鉴意义。     

地面像片及低空环拍辅助倾斜摄影三维精细化重建

无人机倾斜摄影实景三维模型重建具有高真实、全要素、速度快的特点,已成为城市三维建模的主要方法。针对倾斜影像三维建模中常出现的近地面影像缺失、细节模糊、模型变形等问题,提出将地面像片及低空环拍技术与倾斜摄影相结合,采用Asift算法进行影像匹配,经光束联合平差空三解算,纹理映射,实现对某矿区工业场地三维重建,能够增强细节表达,改善纹理模糊,纠正模型变形。试验证明,该方法可实现生产识别度更高、更精细的实景模型,对后期三维模型重建提供一定的参考意义。     

无人机倾斜摄影测量在铁路地理空间数据采集中的应用

针对铁路工程普遍缺乏高精度、现势性、完整的地理空间数据等问题,该文将无人机倾斜摄影测量与三维实景建模技术应用于铁路工程地理空间数据采集中,阐述了无人机倾斜摄影测量系统的组成、原理以及倾斜影像的数据采集与处理流程。以神朔铁路工程项目为例,通过快速获取的实景倾斜影像,制作了神朔铁路4D产品及其精细化三维模型。结果表明,无人机倾斜摄影测量技术为铁路地理空间数据获取提供了高效服务,降低了铁路勘测的作业成本,可为类似工程提供参考。     

城市实景三维模型数据质量检查验收方法

基于高分辨率倾斜摄影测量,可以获得高精度的城市实景三维模型。文章结合昆明实际案例,对基于倾斜摄影测量技术制作的城市实景三维模型数据检验方法进行了探索和实验,并提出了一套可行的城市实景三维模型数据质量检查工艺流程。     

基于无人机实景三维模型的矿区地形要素采集研究

随着无人机系统及实景三维建模软件的快速发展,实景三维建模变得快捷和简单,具有高精度位置信息的实景三维模型为矿山大比例尺地形要素采集提供了基础数据。介绍了基于无人机倾斜摄影实景三维模型进行矿山地形要素采集的工艺流程,并通过应用实例进行了矿山实景三维建模及1∶500地形要素采集。通过实地精度检查,实景三维模型具有较高的地理位置精度,采集的地形要素经验证能够满足1∶500矿山地形图测绘的精度要求。     

大孤山露天矿边坡亿级自由度建模与基于RFPA3D的数值模拟#br#

为了提高数值模拟在露天矿岩石工程大规模计算分析中的准确性,精细化建模与大规模计算是其重要的实现途径。以大孤山露天铁矿为例,构建了亿级自由度精细化网格模型,并基于RFPA3D-Parallel数值模拟软件的高效并行求解迭代计算方法,模拟了大孤山露天矿西北帮楔形体滑坡的孕育、形成过程。数值模拟结果表明,大孤山露天矿边坡稳定性的主要威胁为F14断层带与F15断层带之间的楔形岩体,且楔形体的损伤具有自上而下的发展演化特征,这一数值模拟结果对现场滑坡监测预警及防控治理具有重要的指导意义。     

基于无人机的露天矿区测绘研究

露天矿地形复杂,不规则的特性,加大了矿区地形测绘的难度。针对这一现状,提出利用无人机倾斜摄影测量技术进行露天矿地形测绘的技术方案,并对这项全新的技术手段在矿山测绘中的实际应用进行研究。研究阐述了利用无人机进行矿区测绘时的飞行方案制定、精度控制、影像数据处理、三维建模方面的关键技术路径。研究结果表明,无人机摄影测量获取数据高程中误差可以达到±0. 1m,平面坐标中误差可以达到±0. 08m,符合技术设计《工程测量规范》的精度要求。可以利用无人机倾斜摄影技术进行露天矿测绘数据采集工作,产生的数据成果能够在露天矿生产中得到有效的利用,从而提高了测绘成果的利用率。     

基于三维实景模型的农村房地一体权籍调查应用研究

为保障农民宅基地和集体建设用地使用权及房屋所有权,文中借助近年来新兴的无人机倾斜摄影测量技术构建三维实景模型,探讨了一条利用三维实景模型进行农村房地一体权籍调查的方法,开发了农村房地一体权籍管理平台,为农村房地一体信息化管理提供支持.     

基于倾斜摄影测量的室内外三维实景模型 重建及精度评定

为了研究倾斜摄影测量联合传统测量的室内外三维实景模型重建方法及精度分析,通过使用数码相机和无人机分别对室内、室外多视角的影像进行采集,室内、室外像控点的测量分别使用免棱镜全站仪和GPS进行测区像控点的采集,研究了两种技术相结合构建室内外三维实景模型的方法。研究结果表明:倾斜摄影测量联合传统测量构建的室内外三维实景模型成本较低、精度较高,并且能真实、完整的还原测区场景。该技术可为智慧城市和测绘工作等领域提供有价值的参考数据。     

城市的空地一体单体化三维建模研究

为了快速得到高精度高质量的三维单体模型的方法,本文分析了目前倾斜摄影单体化建模普遍存在的问题,从模型单体化、模型近地面贴图效率的角度提出了利用新型倾斜摄影和近景摄影测量技术相结合的方式进行单体化联合建模的思路和方法。     

无人机倾斜摄影技术在矿山生态修复的应用

矿山开采导致地质环境、生态环境发生变化,传统调查方法难以满足矿山复杂、危险的调查作业。随着无人机倾斜摄影技术的发展和应用,无人机已成为矿山生态修复调查评估、规划设计、治理实施和验收的重要手段。以广东惠州某露天矿生态修复为例,应用无人机倾斜摄影技术建立三维实景模型,制作高分辨率的正射影像。结合GIS软件,快速解译矿山地质灾害、地形地貌景观破坏、土地损毁及植被恢复等生态修复要素。该方法减少了野外调查工作量,且具有较高的精度,保障了调查工作的安全。     

倾斜摄影测量技术在地质编录中的应用

该文通过采用多旋翼无人机搭载五镜头进行倾斜摄影测量,以千寻位置进行像控点测设。建立矿山三维模型后,运用三点法计算层面或裂隙产状,并将计算成果与传统地质编录数据进行对比。结果表明,倾斜摄影测量能快速精确地建立真实的三维实景模型,并基于该模型进行产状计算,从而达到了协助地质人员进行地质编录工作的目的。     

露天矿土地复垦三维可视化研究

随着无人机摄影测量技术和GIS技术的快速发展，倾斜摄影测量及三维建模技术被广泛应用于国土、城市规划，智慧城市建设等领域。传统的矿区二维复垦规划不利于实现高效的规划方案评价、规划成果展示以及规划前后效果对比。通过无人机倾斜摄影测量获取三维数据，基于SuperMap软件，对矿区土地复垦三维景观建模及可视化方法进行了研究。以唐山市某露天矿为例，利用无人机倾斜摄影测量进行数据采集，分别使用Pix4D mapper和Smart3D Capture软件进行数据处理，从而获取矿区的现状数据。根据现状数据和规划方案，使用AutoCAD软件完成平台和边坡的土地复垦方案设计。将AutoCAD复垦方案转到ArcGIS平台下进行不规划三角网（TIN）地形建模，将构建后的TIN网转为中间软件Sketchup格式后再转为3DMax格式，在3DMax软件中进行纹理贴图精细建模。将3DMax精细三维模型在保证空间参考不变的前提下转为SuperMap软件格式，最终在SuperMap软件中实现了土地复垦方案评价、规划效果展示以及规划前后对比。研究表明：在无人机倾斜摄影测量数据的基础上，将规划模型在不丢失三维纹理渲染效果、空间参考不变的前提下经过多种GIS平台转化，实现了基于SuperMap软件规划数据与现状数据的无缝拼接的真三维可视化，对于基于无人机矿山生态修复规划的三维建模有一定的借鉴意义。     

无人机航测倾斜摄影测量三维地理信息建模分析

为了便于三维地理信息的建模,采用无人机航测倾斜摄影测量技术,提出了一套用于无人机倾斜摄影的三维地理信息建模方案,分析了Mesh模型三角网图的构建方法,通过纹理映射技术实现三维模型的着色,研究了实地测量及三维模型精度,并利用多视影像技术对影像数据的纹理布设实施优化,研究得出。研究所设计的最大高程中误差为0.074 647 m,最大平面中误差为0.130 m,符合《三维地理信息模型数据产品规范》中Ⅰ级1∶500成图比例尺三维模型产品规定。     

基于无人机倾斜摄影的露天矿工程量计算方法

露天矿工程量计算是露天矿开采过程中的核心技术之一,然而露天矿几何形状由于自然条件以及采矿工艺的影响具有复杂性,工程量难以用传统的方式进行精确计算。提出一种基于无人机倾斜摄影的露天矿工程量计算方法,该方法利用无人机搭载的数码相机获取矿区序列倾斜影像,通过特征提取、空三测量、多视影像密集匹配,在获得密集点云的基础上,构建不规则三角格网和纹理映射,重建出露天矿三维模型,之后通过方格网法实现露天矿工程量计算。选取三门峡渑池某铝矿进行试验,结果表明：该方法能够实现露天矿工程量快速计算,而且具备高效低成本等特点,为复杂条件下快速计算露天矿工程量提供一种新的方法。     

面向三维GIS的无人机数据采集与处理方法研究

文中以快速准确的三维GIS系统数据源为研究对象,以低空无人机倾斜摄影测量为手段,研究了从外业航摄到精细实景三维模型和其它附属数据的高效生产流程和方法,建立了以SuperMap iDesktop为平台,多源数据精准融合的地理数据库,为高效实用的行业三维GIS系统应用建立了数据基础.     

倾斜摄影与地面激光点云融合精细化建模研究

倾斜摄影是一种高效、低成本的三维建模技术,被越来越广泛地应用于城市三维重建当中。由于其通过空中作业获取地面影像数据,不可避免地会产生局部遮挡现象,使得在空三加密过程中出现点云漏洞,导致三维模型在相应部位出现拉花、变形现象。为解决倾斜摄影技术的遮挡问题,从而实现模型的精细化,提出倾斜摄影与地面激光点云融合建模的方法。研究表明:①基于倾斜摄影的三维模型在有遮挡区域会出现明显的扭曲变形;②地面激光点云可以修补缺失的影像点云;③倾斜摄影与地面激光点云融合建模可以明显地提高模型的精细度。     

基于无人机倾斜摄影的露天矿边坡三维重建

露天矿边坡几何形状由于自然条件以及采矿工艺的影响具有复杂性,传统的测绘方式难以进行全面描述。提出一种基于无人机倾斜摄影技术的全自动露天矿边坡三维重建方法,利用无人机搭载的数码相机获取矿区序列倾斜影像,通过特征提取、空三测量、多视影像密集匹配,构建不规则三角格网和纹理映射,自动重建出露天矿边坡三维模型。选取三门峡渑池某铝矿进行试验,结果表明,重建的三维模型可全面表达露天矿边坡整体形态和保持局部细节特征,而且具备高效低成本等特点,在露天矿三维地形滑坡动态监测和灾害分析方面具有重要意义。