顾及地面POS信息的空地一体城市三维实景重建

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0002

测绘通报 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (1): 8-13.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0002

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顾及地面POS信息的空地一体城市三维实景重建

康停军¹, 夏义雄¹, 张新长², 周剑锋¹

1. 佛山市测绘地理信息研究院, 广东佛山 528000;
2. 广州大学地理与遥感学院, 广东广州 510006

收稿日期:2022-11-09 发布日期:2023-02-08
通讯作者: 张新长。E-mail:zhangxc@gzhu.edu.cn
作者简介:康停军(1981-),男,博士,高级工程师,主要从事摄影测量的生产与研究工作。E-mail:gisktj@163.com
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(42071441)

A real city 3D reconstruction method considering air-ground POS information

KANG Tingjun¹, XIA Yixiong¹, ZHANG Xinchang², ZHOU Jianfeng¹

1. Foshan Surveying Mapping and Geoinformation Research Institute, Foshan 528000, China;
2. School of Geography and Remote Sensing, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China

Received:2022-11-09 Published:2023-02-08

摘要/Abstract

摘要： 实景三维模型为数字孪生提供了统一的数字空间底座。在城市场景中,贴近地面及在空中视角下被遮挡的地物是实景三维重建的难点。针对城市复杂空间环境和无人机飞行局限的问题,本文基于倾斜摄影与空地一体融合建模的基础理论,考虑POS信息对空地一体空三融合的影响,提出了一种顾及地面POS信息的城市实景三维重建方法,并使用此方法对佛山市历史文化街区进行了精细化建模。试验表明,与常规方法相比,该方法的模型效果好、效率高,对实景三维产品的生产与空间数据多尺度表达具有重要意义,可为数字孪生应用提供更精细的地理场景表现形式。

关键词: 数字孪生, 地面POS信息, 空地一体, 实景三维重建

Abstract: Real 3D models provide a unified digital spatial base for the digital twin. In urban scenes, the parts that are obscured close to the ground as well as in the aerial view are difficult areas for 3D reconstruction. In view of the complex spatial environment of the city and the limited capability of UAV operations, This paper proposes an air-ground integrated real 3D reconstruction method that takes into account ground position and orientation system (POS) information based on the basic theory of tilt photography and air-ground integrated modelling, and is fine-grained modeled of the historical and cultural district of Foshan city based on this method. The experiments show that compared with conventional methods, the modelling of this method has the advantages of good effect and high efficiency, which is important for the production of real 3D products and multi-scale representation of spatial data, and can provide a better representation of geographical scenes for digital twin applications.

Key words: digital twin, ground position and orientation system information, air-ground integration, real 3D reconstruction

中图分类号:

P237

康停军, 夏义雄, 张新长, 周剑锋. 顾及地面POS信息的空地一体城市三维实景重建[J]. 测绘通报, 2023, 0(1): 8-13.

KANG Tingjun, XIA Yixiong, ZHANG Xinchang, ZHOU Jianfeng. A real city 3D reconstruction method considering air-ground POS information[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2023, 0(1): 8-13.

参考文献

[1] 李德江,储鼎,费小睿.实景三维模型与街景数据融合地理场景构建技术应用[J].测绘与空间地理信息,2022,45(S1):58-60.
[2] 杨璐宏,吴玮,王芮.基于空地影像联合的精细化三维重建研究[J].测绘通报, 2021(S1):144-148.
[3] 孙保燕,周鑫,覃禹程,等.空地多数据互辅融合技术在大型牌式古建筑重建的应用[J].测绘通报,2022(1):121-127.
[4] 张茂正,燕宁娜,袁宜红,等.面向高耸古塔的无人机视频环拍实景三维建模方法[J].测绘通报,2022(9):86-92.
[5] 李清泉,邵成立,万剑华,等.优视摄影测量与泛在实景三维数据采集:以实景三维青岛为例[J]. 武汉大学学报(信息科学版),2022,47(10):1587-1597.
[6] 周志彬,谢文军.空地融合技术在地质精细建模中的应用[J].地理空间信息,2021,19(5):42-44.
[7] SMITH N, MOEHRLE N, GOESELE M, et al. aerial path planning for urban scene reconstruction[J]. ACM Transactions on Graphics, 2018, 37(6):1-15.
[8] 李德仁,肖雄武,郭丙轩,等.倾斜影像自动空三及其在城市真三维模型重建中的应用[J].武汉大学学报(信息科学版),2016,41(6):711-721.
[9] 冯文灏. 近景摄影测量物体外形与运动状态的摄影法测定[M]. 武汉:武汉大学出版社, 2002.
[10] 阚酉浔. 基于多源测量数据融合的三维实景重建技术研究[D].武汉:中国地质大学,2017.
[11] 肖雄武. 具备结构感知功能的倾斜摄影测量场景三维重建[D].武汉:武汉大学,2018.
[12] 安金玉. POS辅助航空摄影测量应用研究[D].昆明:昆明理工大学,2014.
[13] 连蓉,丁忆,罗鼎,等.倾斜摄影与近景摄影相结合的山地城市实景三维精细化重建与单体化研究[J].测绘通报,2017(11):128-132.
[14] 李娜. 基于多源影像数据融合的三维实景重建及应用研究[D].济南:山东建筑大学,2019.
[15] 张祖勋,张剑清. 数字摄影测量学[M]. 武汉:武汉大学出版社,1997.
[16] 刘尚蔚,李闯,魏群.面向水利工程的空地一体三维重建方法研究[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2020,41(6):73-77.
[17] 闫利,程君.倾斜影像三维重建自动纹理映射技术[J].遥感信息,2015,30(2):31-35.

顾及地面POS信息的空地一体城市三维实景重建

A real city 3D reconstruction method considering air-ground POS information

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[1]	张新长, 廖曦, 阮永俭. 智慧城市建设中的数字孪生与元宇宙探讨[J]. 测绘通报, 2023, 0(1): 1-7,13.
[2]	满旺, 李宗梅, 聂芹, 许宽, 陈志景, 廖桂华. 数字孪生技术在小型水库管理中的应用初探[J]. 测绘通报, 2023, 0(1): 20-25.
[3]	李梅, 姜展, 满旺, 陈金川. 基于虚幻引擎的智能矿山数字孪生系统云渲染技术[J]. 测绘通报, 2023, 0(1): 26-30.
[4]	丁志广, 饶帅雄, 王田芳, 朱炯翟. 激光扫描与无人机空地一体融合测量应用[J]. 测绘通报, 2023, 0(1): 179-183.
[5]	贺彪, 郭仁忠, 张琛, 马丁, 王伟玺, 洪武扬, 陈业滨. 面向数字孪生城市的自然场景构造方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 87-92.
[6]	顾建祥, 董震, 郭王. 面向上海城市数字化转型的新型测绘[J]. 测绘通报, 2021, 0(7): 131-134,139.
[7]	顾建祥, 杨必胜, 董震, 杨常红. 面向数字孪生城市的智能化全息测绘[J]. 测绘通报, 2020, 0(6): 134-140.
[8]	张馨文, 张春晓. 虚拟地理环境在智慧城市中的研究与应用[J]. 测绘通报, 2020, 0(5): 11-15,30.
[9]	杨明, 石小伟, 葛浩然. 无人机空地一体三维激光扫描技术应用研究[J]. 测绘通报, 2020, 0(3): 134-139.
[10]	韩友美, 许梦兵, 户忠祥, 王帅. 空地一体化快速实景建模技术探究[J]. 测绘通报, 2020, 0(10): 85-88.
[11]	卞敏, 徐亮, 骆元鹏, 周晓波, 赵慧峰, 杨化超. 空地一体精细化三维模型构建方法[J]. 测绘通报, 2019, 0(7): 83-86.