三维实景为何物
定义:实景三维是客观真实反映现实世界的三维模型,具有单体化、实体化、结构化、语义化的特点,通过融合模型三维、倾斜三维、全景三维,形成可空间量算和综合分析的模型,是一种泛三维,集多种模型优点于一体的三维数据成果。
学科:遥感科学与技术
相关名词:实景三维模型、BIM(建筑信息模型)、数字孪生
详细介绍:三维实景是综合利用遥感测绘、大数据、云计算、智能感知等新技术,真实表达地形地貌、地表覆盖、建(构)筑物等物理世界的数字重建。三维实景模型作为数字化改革和数字城市推进实施的一项重要新型空间信息基础设施,其具有直观、精度高、可量测、信息丰富、沉浸感强等特点。通过三维实景模型能构建出一座在云端的立体宁波城,无论是楼房、道路亦或是山川河流的风貌都能被生动表达。
三维实景模型也是官方认证的“宠儿”。早在党的十九大报告中,我国明确提出数字中国建设这一战略布局,而以“实景三维中国”为代表的地理信息是支撑新时期数字中国建设的基础性、关键性数据资源。2019年以来自然资源部先后印发系列文件,均明确提出构建“实景三维中国”,实现客观世界的大场景三维动态可视化管理,为国土空间规划、用途管制、耕地保护、审批监管等自然资源管理和决策提供重要支撑和保障。
制作方式
人工建模
获取数据:利用GNSS-RTK 或全站仪
建模软件:利用3DSMax、Skyline、Sketch Up等传统的三维建模软件
人工建模。
方法原理:利用平面信息的基础上建立没有纹理的三维模型。模型中的纹理需要人工拍照后贴到三维模型上。
方法弊端:工作量大,费时费力,生产成本高,效率低下。
传统遥感技术、卫星和航空摄影测量技术
方法原理:利用快速影像匹配技术,生成DOM需要手动或者半自动人工
地物的采集的方式获取影像的建筑物表面纹理。最后实现基于高分辨影像的三维建模。
方法优势:遥感影像覆盖范围广、成本低而且较高的分辨率所以能够快速获取精确的数据。
方法弊端:这种方式三维建模存在遮挡问题严重,建筑立面纹理数据获取成本较高,内业贴图费时费力。
倾斜摄影测量
原理:倾斜摄影测量它是同一台无人机上搭载着五镜头相机从垂直、倾斜等多角度采集影像数据、获取完整准确的纹理数据和定位信息。
技术优势:高分辨率、获取丰富的地物纹理信息、高效自动化的三维模型生产、逼真的三维空间场景
缺点:倾斜摄影技术采用可见光进行测量,对天气要求较高,并且对密集植被下的地形无能为力,对细小物体的建模能力不足。
适用场景:倾斜摄影可以获取具有真实纹理的三维数据,适合做大范围三维建模、一些对精度要求稍低的三维工程测量应用。
激光雷达测量
原理:激光雷达系统包括激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。
激光雷达测量原理示意图
特点:
①具有穿透植被的能力;
②获取的高精度点云数据测量精度高,适合做高精度地形测量与工程勘测、以及对精度要求很高的工程测量应用;
③但不能获取被测物体颜纹理,内业贴图,工作量巨大;且激光雷达设备价格较为昂贵。3d地图实景地图
贴近摄影测量
原理:
在倾斜摄影测量的基础上,根据物体形状动态调整,可多角度贴近摄影,使相机朝向物体表面,保证精细重建结果的精度和完整性。
特点:
建模精度高、纹理清晰