井冈山红色旅游景点实景三维建模分享

发布时间:2021-06-21   相关标签:
一、项目背景 
无人机倾斜摄影测量技术可快速获取空间全景信息,建立实景三维模型,其成果可为景区智慧化发展提供一定的数据支撑,对于提高井冈山景区的知名度和旅游服务体验具有重要的现实意义,也可为景区的风险控制、应急救援、宏观调控以及整体规划助力。项目建立测区精细化模型成果。需要大范围三维航摄,贴近摄影测量以及地面补拍,最后进行融合多源数据得到精细化成果。
 
二、单位简介
南京瞰景威尔奇空间技术有限公司是一家集测绘、地理信息领域的技术型企业。公司拥有专业的团队和核心的技术产品,专注于影像及三维激光技术,提供实景三维GIS服务。公司业务涵盖测绘地理信息装备销售服务、实景三维建模全流程工程服务、空间数据应用服务和实景三维建模技术输出。公司秉持“工匠”精神,切实为用户提供实用、高效、简单的产品和服务。
 
三、测区介绍
此次作业共选取景区内7个景点,分别为:毛泽东旧居、井冈山革命博物馆、火炬广场、井岗红旗广场、三湾改编广场、胜利号角雕像广场和红军万岁广场。其中毛泽东旧居、井冈山革命博物馆、火炬广场在所选路线范围内,其余四个分散在其它地方。
 
由于离主路线较远(最远75公里),所以选择将分散的四个景点根据实际排列情况分别架接在主路线上的不同位置(景点标识位置非实地位置)。最终将所有景点形成整体的线路。
注:红色线为主路线,共计5.35km
      粉色线为延伸路线1,共计1.42km
      蓝色线为延伸路线2,共计656m
考虑到景区内对于环境保护的需求,因此,像控点全部选择点位清晰且易辨认的地面斑马线、道路指示线等角点,由于测区共有七个景点,且较为分散,此处仅以某个景点进行说明。
 
四、生产设备选用
项目测区分为南北两个部分,建模面积共计约6.5km²。根据项目的要求,在设备选用上需要考虑满足以下要求:
 
1、由于测区南部地势起伏比较大,为保证地面分辨率,需要选用较长镜头焦距的相机,整体进行仿地飞行,模型地面分辨率为3cm;
 
2、建筑物较为集中的区域单独使用五镜头仿地飞行,为保证模型楼顶效果完整及地面分辨率达到1.5公分,也需要选用镜头焦距较长的相机;
 
3、测区北部虽然地势起伏相对均匀,但是建模区域形状为不规则的长条形,且为比较繁华的镇区中心部分,房屋密集,高低不一,飞行难度较大,所以也选择整体仿地飞行3公分模型,沿街部分飞行1.5cm精细模型;
 
4、整体模型飞行完成后对沿街部分建筑使用近景摄影测量进行数据采集;
 
5、对于无人机无法拍摄的区域使用单反相机进行高重叠度补拍;
 
6、测区内部分景点内的雕像用贴近摄影测量进行环绕补拍,整体分辨率最高达到0.2cm;
 
7、内业将所有影像数据进行空地融合处理,建立景区的高精细实景三维模型。
 
综上,采用下表中设备
DG3Pros
 
RIY-DG3 Pros 是睿铂新一代旗舰机之一,具有重量轻、体积小、焦距合理、可靠性高、兼容性高、用户群体基数大等一系列优点,可兼容市面上主流航测多旋翼及固定翼无人机。RIY-DG3 Pros相机镜头采用复消色差技术,内置散热除尘系统,增强了环境适应能力。配套数据预处理软件,能大幅度提高空三及刺点效率,降低空三报错概率。
 
五、航飞概况
以胜利的号角测区为例,测区有效建模面积约0.97km²,实际航飞面积约1.93km²。考虑到飞行安全和模型质量,分别使用M300+DG3P,M300+M6P和P4R对测区进行了仿地飞行和环绕飞行,共获取12674张影像,航片影像清晰、色彩均匀,满足本次项目的使用要求。
 
首先,使用软件对测区进行仿地航线设计,M300+DG3P执行该航线任务后共采集影像11535张。


然后对测区内重点区域进行环绕航线设计,相较于传统的五镜头作业,可以大大的减少倾斜摄影采集的影像数量,同时拍摄角度也更加丰富。M300+M6P执行环绕飞行任务后采集影像891张。
最后,在粗模的基础上进行环绕航线规划,并使用P4r执行近景环绕拍摄,共采集影像248张。

DG3P、M6P双机组同时作业
 
像控坐标采集
 
六、数据处理结果
使用SkyScanner数据处理软件进行POS数据下载、影像数据下载、POS文件校正以及影像废片剔除等预处理操作,DG3P仿地飞行共采集11535张影像,使用Sky Filte软件剔除后有效影像数据数量为9291张,剔除率达20%,可大大减少空三时间,提高空三效率。
 
此次数据使用Bentley Context Capture进行处理,空三一次性通过,空三计算时长为10h 52min。

 
七、项目结论
本次项目旨在庆祝建党100周年,弘扬红色革命精神,建立红色革命圣地井冈山代表区域高精细的模型,数字化还原实地场景,通过全方位的手段积极宣传革命精神。本项目需要的场景还原的逼真度,对精度没有硬性要求,因此本项目没有做精度的验证工作。
 
模型的精细度高,非常好的数字化还原了实地场景。业主评语“成果非常好,超出了我们的预期。”
 
八、模型截图




 
九、成果应用介绍
本项目的主要应用有
1、景区旅游体验管理——井冈山景区实景三维旅游管理系统一期工程;
2、AR互联网应用——真实场景沉浸式健身跑步
 
十、项目总结
本项目的技术难点在成果精细度要求高,山区落差大,多源数据的采集和融合处理,因此对相机的性能要求非常高。从结果来看,本次采用以睿铂DG3 Pros为主导,辅助贴近摄影测量相机,很好的完成了本项目,达到了预期。
 
睿铂镜头具备的稳定性、影像质量高等特点使城市级倾斜摄影项目的生产时间具备确定性,在保障项目工期,提升作业效率方面具有重要的意义。
 
从飞行情况来看,仿地飞行能够很好的解决因地势起伏较大造成的地面分辨率不均匀的问题,从而保证了成果质量。环绕飞行和贴近摄影可以获取高分辨率的影像数据,从而使模型更加精细。
 
在整体效果方面,DG3 Pros和M6 Pros的参数设置融合了睿铂多年的作业经验,且相机性能稳定,可在大部分环境下保证数据采集的质量。
 
细节上,M6 Pros的COMS尺寸为35.7mm×23.8mm,更大的画幅可带来更好的宽容度和高感,航片采集的细节内容会更加丰富,其作业效率也会更高。