五分鐘學(xué)GIS _ 傾斜攝影技術(shù)

本期五分鐘學(xué)GIS我們來介紹傾斜攝影技術(shù)。

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什么是傾斜攝影技術(shù)

傾斜攝影技術(shù)是通過在飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)側(cè)視等不同角度采集影像。我們可以將它理解為一項(xiàng)進(jìn)化了的攝影測量技術(shù)，它比傳統(tǒng)的攝影測量多了四個(gè)傾斜拍攝角度，從而能夠獲取到更加豐富的側(cè)面紋理等信息。

傾斜影像的采集

傾斜影像的采集主要分為兩個(gè)過程，首先是設(shè)備準(zhǔn)備，其次是設(shè)計(jì)航線和實(shí)拍。

設(shè)備準(zhǔn)備： 傾斜影像采集的設(shè)備包括航空器和傾斜相機(jī)。航空器可以是有人飛機(jī)或無人機(jī)，有人飛機(jī)多用于特大面積傾斜攝影，如國產(chǎn)的運(yùn)十二、運(yùn)五，中等規(guī)模作業(yè)可用無人直升機(jī)，如七維航測無人直升機(jī)，小范圍作業(yè)可用多旋翼無人機(jī)，如紅鵬無人機(jī)、大疆無人機(jī)等。傾斜相機(jī)方面，大多數(shù)傾斜相機(jī)采用下視、前視、后視、左視和右視五個(gè)鏡頭來獲取地物傾斜影像，比較常見的如徠卡RCD30傾斜相機(jī)、四維遠(yuǎn)見SWDC-5傾斜相機(jī)、紅鵬微型傾斜相機(jī)等。

設(shè)計(jì)航線和實(shí)拍： 傾斜攝影的航線設(shè)計(jì)采用專用航線設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其相對航高、地面分辨率及物理像元尺寸滿足三角比例關(guān)系。設(shè)備組裝就緒并規(guī)劃好路線后，實(shí)施航拍，得到具有一定重疊度的多角度影像，傾斜影像采集部分就完成了。

傾斜模型生產(chǎn)

傾斜攝影獲取的傾斜影像經(jīng)過影像加工處理后可以進(jìn)行模型生成。建模技術(shù)主要分為三類，他們分別是：

第一類傾斜攝影 + 機(jī)載激光掃描建模 ，即由傾斜攝影提供模型紋理、由機(jī)載雷達(dá)構(gòu)建模型骨架，再通過適度的人工干預(yù)生產(chǎn)出傾斜攝影模型，常見輸出的格式有.obj、.max等，目前具備這種建模工藝的數(shù)據(jù)廠商有：武漢華正、東方道邇及中科遙感等。

第二類傾斜攝影 + 人工干預(yù)建模 ，也是對傾斜攝影數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化建模，再通過修飾軟件進(jìn)行人工修飾。修飾的細(xì)節(jié)包括：模型的骨架變形、建筑物底部紋理的遮擋等。修飾后的模型成果不破壞自動(dòng)化模型成果的結(jié)構(gòu)。目前具有這種工藝的軟件有天際航的DP-Modeler等。

第三類傾斜攝影自動(dòng)化建模 ，只通過傾斜攝影獲取的多視角影像來生產(chǎn)模型，即Mesh（三角網(wǎng)）模型。目前市場上的自動(dòng)化建模軟件包括街景工廠、Smart3DCapture、Altizure、PhotoScan、Pix4D、無限界等。這種模型輸出的常見格式有osgb、dae、obj、s3c（Smart3D私有格式）、3mx(輕量級(jí)的開放格式)等。自動(dòng)化建模的過程可以簡單描述為：先經(jīng)過幾何校正、聯(lián)合平差等一系列復(fù)雜的運(yùn)算得到帶有高程的稠密的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，抽稀，然后構(gòu)建一張連續(xù)的TIN三角網(wǎng)，最后把拍攝的高分影像貼到三角網(wǎng)上，最終得到傾斜攝影模型，如下圖。

傾斜攝影建模技術(shù)有哪些優(yōu)勢？

傳統(tǒng)三維建模通常使用3ds Max、AutoCAD等建模軟件，基于影像數(shù)據(jù)、CAD平面圖或者拍攝圖片估算建筑物輪廓與高度等信息進(jìn)行人工建模。這種方式制作出的模型數(shù)據(jù)外觀表達(dá)美觀，局部細(xì)節(jié)變形率低，但精度較低，紋理與實(shí)際效果偏差較大，并且生產(chǎn)過程需要大量的人工參與，制作周期較長。傾斜攝影技術(shù)通過高效的數(shù)據(jù)采集設(shè)備及專業(yè)的數(shù)據(jù)處理流程生成的數(shù)據(jù)成果直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性，為真實(shí)效果和測繪級(jí)精度提供保證，并且有效提升模型的生產(chǎn)效率，采用人工建模方式一兩年才能完成的一個(gè)中小城市建模工作，通過傾斜攝影建模方式只需要三至五個(gè)月時(shí)間即可完成，大大降低了三維模型數(shù)據(jù)采集的經(jīng)濟(jì)代價(jià)和時(shí)間代價(jià)。

傾斜攝影模型與

傾斜攝影模型作為三維GIS數(shù)據(jù)的重要來源之一，越來越多地應(yīng)用到三維GIS項(xiàng)目中。在智慧城市的管理體系、旅游、景區(qū)等行業(yè)應(yīng)用中，傾斜攝影模型能讓用戶從多個(gè)角度觀察地物，更加真實(shí)地反映地物的實(shí)際情況，彌補(bǔ)基于二維地圖及傳統(tǒng)虛擬三維模型應(yīng)用的不足。

傾斜攝影模型通過單體化操作，可以實(shí)現(xiàn)與其他傳統(tǒng)三維模型數(shù)據(jù)同樣的GIS應(yīng)用，如模擬建筑物拆除，滿足規(guī)劃行業(yè)應(yīng)用；對建筑物進(jìn)行高度、長度、面積、角度、坡度等的量測，應(yīng)用于水利、能源開采等管理系統(tǒng)；在三維場景中能看到房屋側(cè)面的緊急出口，傾斜模型上任意點(diǎn)之間可以進(jìn)行準(zhǔn)確量算，比如計(jì)算通視距離、設(shè)計(jì)制高點(diǎn)和狙擊方案等，這些事發(fā)地周圍的詳細(xì)信息，在應(yīng)急行動(dòng)中關(guān)乎人員及財(cái)產(chǎn)的安全，有時(shí)甚至能起到?jīng)Q定性作用。

最后，我們以傾斜攝影模型應(yīng)用案例來結(jié)束本期的內(nèi)容，在我國地理信息產(chǎn)業(yè)今后的發(fā)展中，傾斜攝影技術(shù)無疑將扮演更加重要的角色！

酒店GIS規(guī)劃過程是什么

酒店GIS規(guī)劃過程是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。

一、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時(shí)又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。

二、GIS規(guī)劃：

○ 數(shù)字化技術(shù)：輸入地理數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化形式的技術(shù)；

○ 存儲(chǔ)技術(shù)：將這類信息以壓縮的格式存儲(chǔ)在磁盤、光盤、以及其他數(shù)字化存儲(chǔ)介質(zhì)上的技術(shù)；

○ 空間分析技術(shù)：對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，完成對地理數(shù)據(jù)的檢索、查詢，對地理數(shù)據(jù)的長度、面積、體積等的量算，完成最佳位置的選擇或最佳路徑的分析以及其他許多相關(guān)任務(wù)的方法；

○ 環(huán)境預(yù)測與模擬技術(shù)：在不同的情況下，對環(huán)境的變化進(jìn)行預(yù)測模擬的方法；

○ 可視化技術(shù)：用數(shù)字、圖像、表格等形式顯示、表達(dá)地理信息的技術(shù)。

技能培養(yǎng)——實(shí)訓(xùn)一 MAPGIS界面認(rèn)識(shí)

一、實(shí)訓(xùn)目的與要求

1）掌握MAPGIS 6.7系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。

2）掌握輸入編輯系統(tǒng)的各窗口操作。

3）了解文件的編輯、處理方法。

4）了解輸入編輯系統(tǒng)的菜單項(xiàng)和工具欄。

二、實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

訓(xùn)練數(shù)據(jù)：本訓(xùn)練數(shù)據(jù)保存于文件夾“jnsx-01”中。

三、實(shí)訓(xùn)步驟與內(nèi)容

1）將訓(xùn)練數(shù)據(jù)復(fù)制、粘貼至各自文件夾內(nèi)。

2）嘗試通過桌面快捷方式和程序組中MAPGIS命令啟動(dòng)MAPGIS主菜單。

3）單擊MAPGIS主菜單中的【系統(tǒng)設(shè)置】按鈕，并參照圖SX1-1 完成系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置。

圖SX1-1 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

4）將“jnsx-01”文件下的所有內(nèi)容復(fù)制，并粘貼于所創(chuàng)建的“實(shí)訓(xùn)一”文件夾內(nèi)。

5）雙擊文件夾內(nèi)的“工程文件.MPJ”文件。系統(tǒng)將啟動(dòng)“輸入編輯”子系統(tǒng)并調(diào)入相應(yīng)文件（圖SX1-2）。

6）在工作臺(tái)窗口單擊鼠標(biāo)右鍵彈出如圖SX1-3所示菜單，注意觀察其結(jié)構(gòu)和組成，有哪些命令。

圖SX1-2 編輯子系統(tǒng)界面

圖SX1-3 命令菜單

7）在界面中的右邊窗口（圖形編輯窗口）中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“更新窗口”，此時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？若同樣在此窗口點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“復(fù)位窗口”，此時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？等圖形全部調(diào)入后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇“放大窗口”“縮小窗口”等窗口命令，嘗試放大或縮小圖形，除了這些窗口命令外，系統(tǒng)還有哪些窗口命令，這些起什么作用？請嘗試操作，注意觀察圖形會(huì)有什么變化。

圖SX1-4 文件狀態(tài)

8）在圖形編輯窗口中單擊鼠標(biāo)右鍵打開工具箱，嘗試工具箱中工具的使用。

9）在編輯子系統(tǒng)界面左邊窗口（工作臺(tái)）中觀察文件的打開、關(guān)閉、編輯狀態(tài)（圖SX1-4），并在右邊的圖形窗口中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“更新窗口”，觀察效果。

10）打開設(shè)置菜單，在此菜單中選擇“修改目錄環(huán)境”命令重新進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)置”界面，在此界面中將矢量字庫目錄指向各自“實(shí)訓(xùn)一”中的“CLIB2006年”，同時(shí)將系統(tǒng)庫目錄指向“訓(xùn)練一”文件中的“5 wslib2006年”，設(shè)置完畢后點(diǎn)擊【確定】按鈕退出系統(tǒng)設(shè)置。

11）若希望單獨(dú)打開文件中的“LEHZL01J.WL”文件，應(yīng)該怎么辦？另除了雙擊打開工程文件外，還可以通過怎樣的方式打開此工程文件？

12）輸入編輯子系統(tǒng)的菜單欄有哪些菜單選項(xiàng)？每個(gè)選項(xiàng)下的命令從字面理解其主要完成什么樣的工作？

四、提交成果

將提出問題的答案或在進(jìn)行上述操作過程中出現(xiàn)的問題，以文字的方式表述出來保存并上交教師所指定的文件夾。

五、思考與討論

1）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置的目的與作用是什么？

2）文件編輯有哪幾種狀態(tài)？各代表什么？

分享題目：模擬gis技術(shù)規(guī)劃實(shí)訓(xùn) gis實(shí)訓(xùn)報(bào)告3000
網(wǎng)頁URL：http://www.chinadenli.net/article26/dddgpcg.html

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