本文利用影像上提取的直線信息建立建筑物的初始模型,根據(jù)已知的影像內(nèi)外方位元素將初始模型投影到影像上,結(jié)合最鄰近直線廣義點平差迭代計算建筑物的位置參數(shù)與形狀參數(shù),實現(xiàn)建筑物的半自動三維重建。這種方法能夠減少運算量,提高建模效率與建模精度。然后基于建筑物模型內(nèi)部約束,給出了詳細的帶約束條件的建筑物廣義點攝影測量平差模型,最后試驗驗證了其有效性。

建筑物立面圖是在與建筑物立面平行的鉛垂投影面上所做的投影圖,是城市規(guī)劃、建筑立面整治及建筑物日照分析的必備材料之一。建筑物立面圖的三種傳統(tǒng)測量方法都存在操作復(fù)雜、費時費力的缺點,因此提出一種基于三維激光掃描技術(shù)的建筑物立面圖的測量方法,并采用三維激光掃描儀進行了單個建筑物立面圖的測量,對數(shù)據(jù)進行了分析,精度合格,此方法可以應(yīng)用到立面圖的測繪中。

建筑物是地震災(zāi)害的重要受災(zāi)體,準確的建筑物空間分布信息是災(zāi)害評估、應(yīng)急救援及震后重建的重要依據(jù)。建筑物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取主要靠野外調(diào)查,耗時耗力,為更好的獲取建筑物的高精度數(shù)據(jù),本文中采用傾斜攝影測量技術(shù)進行區(qū)域建筑物三維模型構(gòu)建,為研究區(qū)建筑物數(shù)據(jù)的獲取提供支持。以無人機低空影像采集平臺采集的吐魯番市主城區(qū)影像信息為基礎(chǔ),基于軟件平臺進行航片信息與pos信息的空三解算,計算出密集的三維點云、數(shù)字正射影像及不規(guī)則三角網(wǎng),進而完成研究區(qū)建筑物三維模型的構(gòu)建。結(jié)果表明:此方法構(gòu)建的三維模型能夠反映區(qū)域真實地物地貌,數(shù)據(jù)處理過程全自動化,大大提高了生產(chǎn)效率。建立的研究區(qū)建筑物三維模型精度較高,可用于區(qū)域建筑物基本信息的識別,補充了現(xiàn)有數(shù)據(jù)獲取主要依靠野外調(diào)查的不足,數(shù)據(jù)獲取方式簡單、省時省力。

分析了攝影測量三維城市建筑物建模的需求和攝影測量方法在建筑物三維重建和三維城市建筑物數(shù)據(jù)更新方面的優(yōu)勢,討論了基于攝影測量的三維城市建筑物建模的方法、流程和技術(shù),實現(xiàn)了大范圍城市建筑物和單個復(fù)雜建筑物的高精度三維重建。

提出一種利用投影儀條紋投影技術(shù)完成三維坐標測量的方法。測量系統(tǒng)包括兩部分:一是可以在三維坐標內(nèi)自由移動的測頭,另一個就是靜止不動的面陣探測陣列。移動的測頭上有微型投影儀,形成的投影條紋由面陣探測器接收。應(yīng)用相移算法精確測量探測器上的相位,并結(jié)合幾何系統(tǒng)模型通過最優(yōu)化方法確定測頭的xyz坐標。給出了測量原理、迭代求解方法、計算機模擬和初步實驗結(jié)果。實驗中,微型投影裝置投影相移條紋由面陣探測器接收,利用相移條紋計算出的相位分布具有很高的精度和較強的抗噪聲能力,為后續(xù)的迭代優(yōu)化計算提供了基礎(chǔ)。實驗結(jié)果表明,該測量方法具有較高的測量精度。

數(shù)字城市的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫正在由傳統(tǒng)的二維形式向三維形式轉(zhuǎn)變,建設(shè)城市三維模型已成為數(shù)字城市工程的重要基礎(chǔ)工作。作為城市三維模型的核心構(gòu)成部分,建筑模型的數(shù)量巨大,生產(chǎn)成本高。數(shù)字攝影測量技術(shù)為建筑矢量數(shù)據(jù)的采集提供了有效途徑,但要進一步縮減三維建模的工作量,需要對基于矢量線條的建筑結(jié)構(gòu)識別、建筑體面構(gòu)造以及各種復(fù)雜建筑構(gòu)型等方法和算法進行研究,并開發(fā)輔助人工的建筑三維建模軟件系統(tǒng)。該文以數(shù)字城市測量提取的建筑結(jié)構(gòu)線為基礎(chǔ),對計算機三維建模中涉及的關(guān)鍵算法進行研究,提出了一種城市建筑三維快速建模的方法。

提出一種相位級次自編碼技術(shù)的相位測量方法。與傳統(tǒng)的相位測量技術(shù)不同,該方法利用截斷相位的微分值作為編碼通道,完成對各條紋級次的編碼。構(gòu)造的代碼序列總長度為投影條紋的周期數(shù),每個周期作為一個碼元,由相鄰若干碼元構(gòu)成一個代碼子序列。相位計算后,根據(jù)截斷相位的微分信息,可以提取出各周期及其碼元值,通過在設(shè)計的代碼序列中進行代碼子序列匹配,即可確定各周期的序號,從而引導(dǎo)相位展開,獲得絕對相位分布。采用希爾伯特變換對因編碼引起的局部相位誤差進行了有效修正。該方法通過將編碼信息加載于截斷相位分布中,在計算截斷相位的同時獲得相位級次信息,不需要投影額外的編碼圖像,測量速度快,尤其適用于孤立物體的三維面形測量。

近年來隨著科學技術(shù)水平的不斷提高,航天航空技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計算機技術(shù)和信息技術(shù)呈現(xiàn)飛速發(fā)展,遙感數(shù)據(jù)獲取能力得到了有效提升,形成了以多源(多平臺、多角度、多傳感器)、高分辨率(光譜、時間、空間、輻射)為特點的高效、多樣、快速的空天地一體化數(shù)據(jù)獲取手段。本文以拓普康獵鷹8號八旋翼無人機平臺為例,通過分析該平臺獲取的低空攝影測量數(shù)據(jù),利用smart3d軟件對建筑物進行建模,為智慧城市的三維系統(tǒng)建設(shè)提供有力的技術(shù)保障。

為實現(xiàn)建筑物的快速可視化三維重建,對用地面激光掃描儀獲取的建筑物點云數(shù)據(jù)進行可視化處理,提出了一種擬合平面投影線的快速建模方法,并以geomagicstudio軟件為平臺進行了實驗。結(jié)果表明該方法能提高模型三維重建速度,所建模型很好地再現(xiàn)了原始場景,建模效果好,方法可行。

以常熟服裝城鋼結(jié)構(gòu)天幕空間三維施工測量為例,總結(jié)了螺栓球節(jié)點網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特點。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點、施工工藝,對螺栓球節(jié)點網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的控制測量、施工安裝測量精度保障措施,以及變形監(jiān)測的基本內(nèi)容和方法進行詳細闡述,為其他類似項目的施工測量提供參考。

針對傳統(tǒng)的建筑物建模方法需要大量人機交互操作,建模過程復(fù)雜和成本高的問題,該文提出一種參數(shù)化建筑物三維建模方法。首先,以高分辨率遙感影像和建筑物立面影像作為數(shù)據(jù)源,在遙感和gis軟件平臺的支持下,提取建筑物的底面邊界、高度、樓層數(shù)、層高和屋頂類型等空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),并將其保存至gis空間數(shù)據(jù)庫。其次,提出基于拉伸、拆分、添加結(jié)構(gòu)面過程的建筑物主體結(jié)構(gòu)建模方案,并設(shè)計了模型自動生成算法。進一步,采用ruby面向?qū)ο笳Z言,通過調(diào)用sketchup平臺的應(yīng)用程序接口函數(shù),結(jié)合編程實現(xiàn)了建筑物的自動化建模。最后,開發(fā)了建筑物參數(shù)化建模插件。實際建模實驗成果表明:該方法能夠顯著降低建模人員勞動強度,提高建模效率。

隨著數(shù)字化測量的發(fā)展，三維激光掃描儀能夠快速地以多角度、高效、高精度方式獲取物體的表面三維數(shù)據(jù)，可以用于校園典型建筑物的三維建模。以云南師范大學呈貢校區(qū)內(nèi)的國立西南聯(lián)合大學紀念碑和國立昆明師范學院紀念柱為典型建筑物三維建模對象，首先采用徠卡p40三維激光掃描儀采集它的三維點云信息，然后利用cyclone軟件對多站式點云數(shù)據(jù)進行拼接、統(tǒng)一化和去燥，將處理后的點云數(shù)據(jù)導(dǎo)入geornagicstudio軟件．對其進行封裝、孔洞填充、平滑等相關(guān)處理，構(gòu)建其三維模型并對模型進行紋理映射，最終完成校園典型建筑物點云數(shù)據(jù)的三維模型構(gòu)建。該三維建模流程方法對校園典型建筑物的三維建?？扇〉幂^好的效果。

介紹了數(shù)字城市的框架體系和三維城市模型的建模過程,探討了城市建筑物的csg建模方法。該方法先根據(jù)建筑物的特征抽取csg體素,然后將這些體素進行空間幾何變換和正則布爾運算,形成建筑物的三維空間幾何模型,進而表達建模過程和建筑物內(nèi)部的空間拓撲關(guān)系。

針對建筑物立面測量實際情況,提出了一種基于三維激光掃描和全站儀結(jié)合的建筑物立面測量方法。給出了方法的作業(yè)流程,提供了一種無須在外業(yè)測量時確定立面基點和方向點的全站儀測量坐標轉(zhuǎn)換方法,轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)在cad中展點連線繪制出建筑立面圖。工程實踐表明:該方法能高效快速地完成作業(yè),全數(shù)字化,精度高。

29三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于建筑物建模的測量方法研究

混凝土大壩體型測量是工程測量專業(yè)的一個全新課題。本文對泄洪建筑物表孔溢流面體型測量新方法進行了詳細的敘述，并就實際應(yīng)用中的一些問題進行了探討，愿對測量實施者和測量成果應(yīng)用者有所幫助。

為了同時對大壩等大型建筑物被測點水平和垂直方向的移位進行監(jiān)測,提出一種基于幾何投影關(guān)系的光電檢測方法。該方法以透明模板為基底,將計量光柵制作在模板上,模板固定在被測結(jié)構(gòu)上。利用自聚焦準直鏡的出射光束反映基準線與模板的相對空間關(guān)系。接收鏡將載有模板模式信息的返回光束經(jīng)光纜傳輸?shù)奖O(jiān)測中心,經(jīng)光電變換、模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號分析解出被測點的水平和垂直位移量。實驗表明:水平位移檢測精度可達0.005mm,垂直位移檢測精度可達0.1mm。檢測點處的傳感器無任何電子學元件,對被測點部位惡劣環(huán)境有很好的適應(yīng)能力和抗干擾能力。

采用攝影測量方法獲取規(guī)則建筑物的幾何模型與表面紋理，重建其真三維圖形。可用以擴展攝影測量制圖系統(tǒng)，以適應(yīng)現(xiàn)代規(guī)劃、設(shè)計領(lǐng)域決策可視化要求，產(chǎn)生較大比例尺的大區(qū)域景觀圖。

提出了一種用攝影測量方法獲取的規(guī)則建筑物幾何模型和表面紋理，重建真實感３ｄ圖形的方法，用以擴展攝影測量制圖系統(tǒng)，適應(yīng)現(xiàn)代規(guī)劃，設(shè)計領(lǐng)域決策的需要，產(chǎn)生較大比例尺的大區(qū)域景觀圖。

本文基于對幾種大尺寸產(chǎn)品的三維坐標測量方法的研究，以及對結(jié)果的分析與總結(jié)，結(jié)合大地測量原理和相關(guān)測量經(jīng)驗提出了一種船體分段搭載的可行性方法。

針對三維圖形算量軟件,介紹了其發(fā)展的過程,闡述了三維圖形算量軟件在建筑工程的招投標、實施階段和決算階段的應(yīng)用,并與傳統(tǒng)的手工計算進行了比較,以及推廣存在的一些問題。

隨著城市建設(shè)速度的加快,很多建筑物需要整治改造,以進一步改善城市的市容景觀。建筑平面圖和立面圖能為城市景觀整治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),但在實際測繪工作中,建筑物的平面圖和立面圖需要分開測繪,這不僅增加了成本,也影響測繪進度。在簡述建筑物立面測量原理的基礎(chǔ)上,對建筑物立面測量和平面測量的基本關(guān)系進行了闡述,利用autolisp語言編寫點坐標提取轉(zhuǎn)換程序,研究了全站儀結(jié)合gps-rtk在建筑物立平面一體化測量的方法,并通過工程實例來驗證該方法的可行性,以此幫助測繪單位以較低的成本實現(xiàn)建筑物立平面一體化的測量。