建筑物真三维图形的摄影测量方法

本文利用影像上提取的直线信息建立建筑物的初始模型,根据已知的影像内外方位元素将初始模型投影到影像上,结合最邻近直线广义点平差迭代计算建筑物的位置参数与形状参数,实现建筑物的半自动三维重建。这种方法能够减少运算量,提高建模效率与建模精度。然后基于建筑物模型内部约束,给出了详细的带约束条件的建筑物广义点摄影测量平差模型,最后试验验证了其有效性。

建筑物立面图是在与建筑物立面平行的铅垂投影面上所做的投影图,是城市规划、建筑立面整治及建筑物日照分析的必备材料之一。建筑物立面图的三种传统测量方法都存在操作复杂、费时费力的缺点,因此提出一种基于三维激光扫描技术的建筑物立面图的测量方法,并采用三维激光扫描仪进行了单个建筑物立面图的测量,对数据进行了分析,精度合格,此方法可以应用到立面图的测绘中。

建筑物是地震灾害的重要受灾体,准确的建筑物空间分布信息是灾害评估、应急救援及震后重建的重要依据。建筑物基础数据的获取主要靠野外调查,耗时耗力,为更好的获取建筑物的高精度数据,本文中采用倾斜摄影测量技术进行区域建筑物三维模型构建,为研究区建筑物数据的获取提供支持。以无人机低空影像采集平台采集的吐鲁番市主城区影像信息为基础,基于软件平台进行航片信息与pos信息的空三解算,计算出密集的三维点云、数字正射影像及不规则三角网,进而完成研究区建筑物三维模型的构建。结果表明:此方法构建的三维模型能够反映区域真实地物地貌,数据处理过程全自动化,大大提高了生产效率。建立的研究区建筑物三维模型精度较高,可用于区域建筑物基本信息的识别,补充了现有数据获取主要依靠野外调查的不足,数据获取方式简单、省时省力。

分析了摄影测量三维城市建筑物建模的需求和摄影测量方法在建筑物三维重建和三维城市建筑物数据更新方面的优势,讨论了基于摄影测量的三维城市建筑物建模的方法、流程和技术,实现了大范围城市建筑物和单个复杂建筑物的高精度三维重建。

提出一种利用投影仪条纹投影技术完成三维坐标测量的方法。测量系统包括两部分:一是可以在三维坐标内自由移动的测头,另一个就是静止不动的面阵探测阵列。移动的测头上有微型投影仪,形成的投影条纹由面阵探测器接收。应用相移算法精确测量探测器上的相位,并结合几何系统模型通过最优化方法确定测头的xyz坐标。给出了测量原理、迭代求解方法、计算机模拟和初步实验结果。实验中,微型投影装置投影相移条纹由面阵探测器接收,利用相移条纹计算出的相位分布具有很高的精度和较强的抗噪声能力,为后续的迭代优化计算提供了基础。实验结果表明,该测量方法具有较高的测量精度。

数字城市的基础地理数据库正在由传统的二维形式向三维形式转变,建设城市三维模型已成为数字城市工程的重要基础工作。作为城市三维模型的核心构成部分,建筑模型的数量巨大,生产成本高。数字摄影测量技术为建筑矢量数据的采集提供了有效途径,但要进一步缩减三维建模的工作量,需要对基于矢量线条的建筑结构识别、建筑体面构造以及各种复杂建筑构型等方法和算法进行研究,并开发辅助人工的建筑三维建模软件系统。该文以数字城市测量提取的建筑结构线为基础,对计算机三维建模中涉及的关键算法进行研究,提出了一种城市建筑三维快速建模的方法。

提出一种相位级次自编码技术的相位测量方法。与传统的相位测量技术不同,该方法利用截断相位的微分值作为编码通道,完成对各条纹级次的编码。构造的代码序列总长度为投影条纹的周期数,每个周期作为一个码元,由相邻若干码元构成一个代码子序列。相位计算后,根据截断相位的微分信息,可以提取出各周期及其码元值,通过在设计的代码序列中进行代码子序列匹配,即可确定各周期的序号,从而引导相位展开,获得绝对相位分布。采用希尔伯特变换对因编码引起的局部相位误差进行了有效修正。该方法通过将编码信息加载于截断相位分布中,在计算截断相位的同时获得相位级次信息,不需要投影额外的编码图像,测量速度快,尤其适用于孤立物体的三维面形测量。

近年来随着科学技术水平的不断提高,航天航空技术、网络通信技术、计算机技术和信息技术呈现飞速发展,遥感数据获取能力得到了有效提升,形成了以多源(多平台、多角度、多传感器)、高分辨率(光谱、时间、空间、辐射)为特点的高效、多样、快速的空天地一体化数据获取手段。本文以拓普康猎鹰8号八旋翼无人机平台为例,通过分析该平台获取的低空摄影测量数据,利用smart3d软件对建筑物进行建模,为智慧城市的三维系统建设提供有力的技术保障。

为实现建筑物的快速可视化三维重建,对用地面激光扫描仪获取的建筑物点云数据进行可视化处理,提出了一种拟合平面投影线的快速建模方法,并以geomagicstudio软件为平台进行了实验。结果表明该方法能提高模型三维重建速度,所建模型很好地再现了原始场景,建模效果好,方法可行。

以常熟服装城钢结构天幕空间三维施工测量为例,总结了螺栓球节点网架结构特点。根据结构特点、施工工艺,对螺栓球节点网架结构的控制测量、施工安装测量精度保障措施,以及变形监测的基本内容和方法进行详细阐述,为其他类似项目的施工测量提供参考。

针对传统的建筑物建模方法需要大量人机交互操作,建模过程复杂和成本高的问题,该文提出一种参数化建筑物三维建模方法。首先,以高分辨率遥感影像和建筑物立面影像作为数据源,在遥感和gis软件平台的支持下,提取建筑物的底面边界、高度、楼层数、层高和屋顶类型等空间数据和属性数据,并将其保存至gis空间数据库。其次,提出基于拉伸、拆分、添加结构面过程的建筑物主体结构建模方案,并设计了模型自动生成算法。进一步,采用ruby面向对象语言,通过调用sketchup平台的应用程序接口函数,结合编程实现了建筑物的自动化建模。最后,开发了建筑物参数化建模插件。实际建模实验成果表明:该方法能够显著降低建模人员劳动强度,提高建模效率。

随着数字化测量的发展，三维激光扫描仪能够快速地以多角度、高效、高精度方式获取物体的表面三维数据，可以用于校园典型建筑物的三维建模。以云南师范大学呈贡校区内的国立西南联合大学纪念碑和国立昆明师范学院纪念柱为典型建筑物三维建模对象，首先采用徕卡p40三维激光扫描仪采集它的三维点云信息，然后利用cyclone软件对多站式点云数据进行拼接、统一化和去燥，将处理后的点云数据导入geornagicstudio软件．对其进行封装、孔洞填充、平滑等相关处理，构建其三维模型并对模型进行纹理映射，最终完成校园典型建筑物点云数据的三维模型构建。该三维建模流程方法对校园典型建筑物的三维建模可取得较好的效果。

介绍了数字城市的框架体系和三维城市模型的建模过程,探讨了城市建筑物的csg建模方法。该方法先根据建筑物的特征抽取csg体素,然后将这些体素进行空间几何变换和正则布尔运算,形成建筑物的三维空间几何模型,进而表达建模过程和建筑物内部的空间拓扑关系。

针对建筑物立面测量实际情况,提出了一种基于三维激光扫描和全站仪结合的建筑物立面测量方法。给出了方法的作业流程,提供了一种无须在外业测量时确定立面基点和方向点的全站仪测量坐标转换方法,转换后的数据在cad中展点连线绘制出建筑立面图。工程实践表明:该方法能高效快速地完成作业,全数字化,精度高。

29三维激光扫描技术应用于建筑物建模的测量方法研究

混凝土大坝体型测量是工程测量专业的一个全新课题。本文对泄洪建筑物表孔溢流面体型测量新方法进行了详细的叙述，并就实际应用中的一些问题进行了探讨，愿对测量实施者和测量成果应用者有所帮助。

为了同时对大坝等大型建筑物被测点水平和垂直方向的移位进行监测,提出一种基于几何投影关系的光电检测方法。该方法以透明模板为基底,将计量光栅制作在模板上,模板固定在被测结构上。利用自聚焦准直镜的出射光束反映基准线与模板的相对空间关系。接收镜将载有模板模式信息的返回光束经光缆传输到监测中心,经光电变换、模数转换和信号分析解出被测点的水平和垂直位移量。实验表明:水平位移检测精度可达0.005mm,垂直位移检测精度可达0.1mm。检测点处的传感器无任何电子学元件,对被测点部位恶劣环境有很好的适应能力和抗干扰能力。

采用摄影测量方法获取规则建筑物的几何模型与表面纹理，重建其真三维图形。可用以扩展摄影测量制图系统，以适应现代规划、设计领域决策可视化要求，产生较大比例尺的大区域景观图。

提出了一种用摄影测量方法获取的规则建筑物几何模型和表面纹理，重建真实感３ｄ图形的方法，用以扩展摄影测量制图系统，适应现代规划，设计领域决策的需要，产生较大比例尺的大区域景观图。

本文基于对几种大尺寸产品的三维坐标测量方法的研究，以及对结果的分析与总结，结合大地测量原理和相关测量经验提出了一种船体分段搭载的可行性方法。

针对三维图形算量软件,介绍了其发展的过程,阐述了三维图形算量软件在建筑工程的招投标、实施阶段和决算阶段的应用,并与传统的手工计算进行了比较,以及推广存在的一些问题。

随着城市建设速度的加快,很多建筑物需要整治改造,以进一步改善城市的市容景观。建筑平面图和立面图能为城市景观整治提供基础数据,但在实际测绘工作中,建筑物的平面图和立面图需要分开测绘,这不仅增加了成本,也影响测绘进度。在简述建筑物立面测量原理的基础上,对建筑物立面测量和平面测量的基本关系进行了阐述,利用autolisp语言编写点坐标提取转换程序,研究了全站仪结合gps-rtk在建筑物立平面一体化测量的方法,并通过工程实例来验证该方法的可行性,以此帮助测绘单位以较低的成本实现建筑物立平面一体化的测量。