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。     

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。     

基于无人机倾斜摄影实景三维模型矿山地形测量中的应用

文中介绍了基于无人机倾斜摄影实景三维模型生产矿区地形图的工艺流程,并通过应用实例制作了矿区1:1 000地形图,通过实地精度检查,验证能够满足1:1000矿山地形图测绘的精度要求,为采用此方法生产矿山大比例尺地形图提供参考。     

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。     

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。     

基于倾斜摄影测量的露天矿数值模型重构与计算实例

针对露天矿的三维数值建模,传统方法通常具有精度低、成本高及周期长等缺点,极大地限制了露天矿的大尺度精准数值计算。随着无人机技术的发展,可利用倾斜摄影测量方法快速构建高精度露天矿三维实景模型,但是囿于数据量庞大且冗余,导致其无法直接用于数值计算。针对倾斜摄影得到的大孤山露天矿模型,采用直通滤波方法获得等高点云、利用数字图像处理技术规则化等高线,再借助Rhino~?软件重构实体模型并划分网格,最终建立了大孤山露天矿数值计算模型,从而实现大尺度三维实景模型到数值计算模型的高效、精准转换。该方法可为露天矿的数值建模提供参考。     

无人机倾斜摄影测量系统在大比例尺地形测绘中的应用研究

文中以旋翼无人机倾斜摄影测量系统为基础,建立高分辨率、高精度三维实景模型,并基于此三维模型进行数字化测图生产研究。结果表明:带有真实地理位置坐标的三维实体模型几何精度以及基于此模型生产的DLG几何精度(平面和高程)均满足1:500地形测绘精度需求。     

无人机倾斜摄影在露天矿山监管中的应用

为补充卫星遥感在多云雾地区成像困难而不能满足实时监控的短板,引入了无人机倾斜摄影测量技术,用于露天矿山开采秩序监管。以重庆某露天矿山为例,研究了无人机倾斜摄影测量在矿山开采三维模型可视化显示,矿山开采秩序分析,开采安全分析、开采量估算等矿山精细化监管的应用方法,并从价格、测量精度、作业效率和适用条件对比,表明无人机倾斜摄影技术在露天矿山监管中较其他测量方式具有明显优势。     

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。     

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。     

无人机倾斜摄影测量技术在废弃矿山环境恢复治理中的应用

使用无人机倾斜摄影测量技术,选取正在开展恢复治理的废弃露天矿山进行2期倾斜摄影三维建模.根据获取的恢复治理前后2期三维模型,对该矿山采用的平整土地、边坡治理、格沟、拉网固坡等恢复治理效果进行监测与评估,进而探索利用无人机开展露天矿山生态修复遥感监测的技术方法.     

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。     

无人机倾斜摄影技术在某露天矿山三维建模中的应用

无人机倾斜摄影技术是一种前沿的矿山测量技术,目前处于快速发展阶段。通过对无人机倾斜摄影技术的发展背景、系统构成、技术原理和技术特点展开分析和研究,认为无人机倾斜摄影技术相比于传统的全站仪测绘技术具有真实、高效、灵活、应急性强等优点。海螺水泥某露天矿山采用无人机倾斜摄影技术,不仅实现三维模型的建立和满足矿山常规的测绘技术需求,还将航拍模型融合到矿山三维可视化管控平台当中,建成矿山智能决策支持系统,实现真实化的生产作业场景,对于推动露天矿山数字化建设具有重要意义。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于无人机贴近测量的露天矿岩质边坡结构面自动识别

获取岩质边坡结构面特征是露天矿山开展边坡稳定性分析的关键工作,传统的工程调查手段容易受到边坡地形限制,存在作业风险高、效率低等问题。为高效、安全地获取露天矿岩质边坡的精确结构面特征,利用无人机倾斜测量与贴近摄影测量技术开展了露天岩质边坡测量工作,构建了边坡的精细三维点云模型。通过进行边坡点云数据滤波、特征值获取以及基于区域生长法的平面分割分析,实现了基于点云数据结构面参数的识别与提取,形成了一种基于无人机获取岩质边坡结构面的自动、高精度测量方法,并在攀枝花铁矿尖山矿区北部边坡开展了工程实例验证。研究表明:基于无人机测量获取符合工程精度要求的边坡三维点云数据,采用结构面自动识别方法可快速地从边坡点云数据中获取岩体结构面信息,为边坡稳定性分析与评价提供了基础数据。     

基于无人机倾斜摄影的土石方测绘技术

为了克服传统土石方测量技术效率低、精度差的不足,在对倾斜摄影技术进行分析的基础上,提出了基于无人机倾斜摄影的土石方测绘技术。以无人机倾斜摄影为核心,同时从4个倾斜、1个垂直共5个维度提取目标区域的三维特征影像,通过构建土石方模型实现对土石方的高效、快速测量。实际应用表明,新的土石方高精度测量技术的测绘精度相对于传统方格网法偏差量约为±0.81%,能够将土石方测量时间缩短72.4%,将成本降低88.6%,有效降低了测绘人员的劳动强度,提升了测绘效率。