![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
高分辨率低空无人机倾斜摄影测量辅助BIM技术的应用研究.pdf
《高分辨率低空无人机倾斜摄影测量辅助BIM技术的应用研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高分辨率低空无人机倾斜摄影测量辅助BIM技术的应用研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、无人机作为现代化市场发展中衍生的主要技术,已基本实现了在土地规划、房屋测量、地质勘察等工程中的广泛推广与使用。为满足测量工作的高精度需求,发挥低空无人机倾斜摄影测量作业更高的技术优势,提出将此项技术与建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术进行融合。目前,BIM 技术的研究已日趋成熟,此项技术可以实现对构筑物的三维建模。传统的建模方法为人工拍摄,并根据采集的外业数据,得到测量对象的纹理信息与结构信息,将数据共享给内业作业人员,利用计算机耗费大量的时间进行构筑物模型的生成。由于传统的建模方法比较繁琐、造价较高,而且所得到的模型不能很好地进行三维构筑物
2、细节描述,因此传统的建模方法已逐步被淘汰。与传统的航空摄影测量相比,无人机倾斜摄影测量的精度更高,可以在实际应用中排除外界因素的干扰,具有成本低、操作便捷等优势。利用无人机进行航空摄影测量,可以获得高质量、高分辨率的地面图像,并能为后续三维建模提供大量的纹理信息。武世虎1在开展此方面内容的研究中,提出了将倾斜摄影测量技术应用到房屋建筑工程中,以某不动产项目为例,设计了无人机摄影测量的外业操作步骤与内业数据处理方式,并在完成对该方法的设计后,以昔阳县真实的项目作为案例进行了实践,以此证实并检验所提出技术的可行性。李尚楠等2在研究中,提出可利用无人机摄影测量拍摄数据,构建测量模型。为检验该测量模型
3、的应用效果,对该测量模型的精度进行了分析,以此种方式,为后续的无人机摄影测量作业规范化实施提供了技术指导与帮助。为实现对无人机在更多工程领域内的推广,下文将结合现有成果,对此方面工作的规范化实施展开进一步的设计。1高分辨率低空无人机倾斜摄影测量辅助 BIM 技术的应用1.1高分辨率低空无人机倾斜摄影测量与影像处理在利用无人机实现高分辨率低空无人机倾斜摄影测量时,一般情况下,地图会设置一个区域,并保存 KZ 档案。在接到命令后,会打开地图,将KMZ 文件输入到指定的区域,航飞摄影测量有两种可能:一种不需要控制点;一种需要控制点3。当明确无人机飞行的区域后,若该区域内需要控制点,则可以在指定的地区
4、进行路线规划。在完成对无人机飞行路径的规划后,若需要控制点,则需要在指定区域内,完成对多个控制点的均匀布设,得到高分辨率低空无人机倾斜摄影测量区域与控制点布设结果,见图 1。收稿日期:2023原02原23曰修回日期:2023原03原19作者简介:刘大林(1982),男,甘肃榆中人,工程师,主要从事院级检查工作,E-mail:。高分辨率低空无人机倾斜摄影测量辅助BIM技术的应用研究刘大林摘要:为解决当前 BIM 实景建模精度低、建模房角点精度低的问题,本文开展了高分辨率低空无人机倾斜摄影测量辅助BIM 技术的应用研究。通过高分辨率低空无人机倾斜摄影测量与影像处理、无人机数字影像匹配、无人机倾斜摄
5、影测量辅助 BIM 实景建模,提出了一种全新的 BIM 测量辅助技术。通过实证分析得出,新的技术在实际应用中可以有效促进BIM 实景建模精度和建模房角点精度的提升,为后续工作的开展提供了更高精度的数据依据。关键词:BIM 技术;测量辅助;倾斜摄影测量;高分辨率;低空无人机中图分类号:TU205;P231;V279文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2023.10.137(兰州市勘察测绘研究院,甘肃兰州730030)图 1高分辨率低空无人机倾斜摄影测量区域与控制点布设结果测区构筑物测区构筑物测控点测绘区域测控点文章编号:1674-9146渊圆园23冤10原13
6、7原04科 技 创 新 与 生 产 力SCI-TECH INNOVATION&PRODUCTIVITY第 44 卷第 10 期2023 年 10 月Vol.44No.10Oct.2023科技创新与生产力 2023 年第 44 卷第 10 期针对确定无人机飞行任务的靶区、设定参数和路线。在起飞前,通过无线电和地面广播系统连接,把预定好的航线上传到飞机上,然后拍照,直到拍摄结束4。数据处理是无人机低空遥感系统的核心内容,它包含了图像预处理、高精度检测、图像匹配、空中三角自动测量、数字表面模型(DigitalSurface Model,DSM)/数 字 高 程 模 型(DigitalElevatio
7、n Model,DEM)自动提取等5。无人机低空遥感系统的数据处理流程见图 2。对于影像的处理包括对数字影像的纠正,假设存在某一点,该点在原始数字影像上与纠正后的数字影像上的坐标分别用 p(x,y)和 P(X,Y)表示,二者之间存在映射关系为x=fx(X,Y);y=fy(X,Y)X=渍x(x,y);Y=渍y(x,y)(1)式中:fx、fy、渍x、渍y均为映射系数。通过内插求出 P 的灰度值,再将灰度值赋给 P,以此实现反解法的数字影像的纠正。在此基础上,还需要完成畸变差改正处理。通过对数字摄像机内方位元素、光学畸变、面阵变形等参数的测量,可以进行照相测量6。获得的数字影像在应用到实际生产中,需
8、要依据数字摄像机校正参数,校正图像的失真。构建相机畸变总改正模型为驻 x=(x-x0)(k1r2+k2r4)驻 y=(y-y0)(k1r2+k2r4)(2)式中:驻 x 和 驻 y 为像点改正值;x 和 y 为像方坐标系下的像点坐标;x0和 y0为像主点;k1和 k2为径向畸变系数;r 为径向距离。根据上述操作,完成对相机畸变的改正,确保后续无人机数字影像匹配的精度进一步提高。1.2无人机数字影像匹配采用尺度不变特征转换(Scale-Invariant FeatureTransform,SIFT)算法对无人机数字影像进行匹配。为了寻找高斯差分(Difference of Gaussian,DO
9、G)局部尺度空间极值点,对无人机获取到的每一组数字影像的所有层采样点和相邻像素点进行对比,并判断像素中是否存在极值点,无人机数字影像匹配中的局部尺度空间极值点选择见图 3。在尺度空间轴上比较中间层深色像素监控点和8 个相邻像素点与其上下两个像素点,从 26 个像素点中确定有无极值点7。为进一步提高精度,采用拟合三维二次函数法,消除图像中的弱化关键点和边缘反应点。获取关键点拟合函数为D(X)=D+鄣DT鄣X+12XT鄣D2鄣X2X(3)式中:D(X)为获取关键点的拟合函数。为了提高匹配的健壮性,在此基础上,采用 80%以上的峰值作为辅助方向。在同一梯度中,多个尖峰的关键点在同一位置、尺度上具有多
10、个方向的关键点,并利用每个关键点的匹配来完成对无人机的数字影像的匹配。1.3无人机倾斜摄影测量辅助 BIM 实景建模在完成对无人机数字影像的匹配后,结合匹配结果,辅助完成 BIM 实景模型的构建。基于大比例尺地图,建立了三维模型,在后期贴上了纹理图像,可以用照相机拍摄的照片进行校正,然后将 BIM 模型贴上纹理。采用 Pix4D Mapper 倾斜摄影测量数据处理系统,该系统将航拍的正射图像数据、倾斜图像 数 据、位 置 与 姿 态 测 量 系 统(Position andOrientation System,POS)数据等录入到系统中,并对正射图像数据、倾斜图像数据进行修正。通过联合空中三角
11、法,得到准确的外向角要素。通过自动叠加 DEN,精确套合影像。纹理映射,生成带有纹理的 3D 模型8。将经过 Pix4D Mapper 倾斜摄影测量数据处理系统处理的结果以文件形式输出,并导入到 Revit 软件中,构建 BIM 实景模型,通过该软件构建的 BIM 实景模型可以充分反映无人机倾斜摄影测量图像中的各项信息。在 3D GIS 平台上,还可将BIM 实景模型数据与 BIM 数据融合,以此实现宏观方面与微观方面的映射。同时,在 Revit 软件中加载的三维模型能够清晰展示数字影像中不同结构的走向、分布,并且可以实现对相关属性的查询,为后续工作的开展提供重要保障。2实证分析2.1相关参数
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高分辨率 低空 无人机 倾斜 摄影 测量 辅助 BIM 技术 应用 研究
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。