近日,我國(guó)自然資源部發(fā)布了“關(guān)于全面推進(jìn)實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)的通知”,提出——到2025年,5米格網(wǎng)的地形級(jí)實(shí)景三維實(shí)現(xiàn)對(duì)全國(guó)陸地及主要島嶼覆蓋,5厘米分辨率的城市級(jí)實(shí)景三維初步實(shí)現(xiàn)對(duì)地級(jí)以上城市覆蓋,50%以上的政府決策、生產(chǎn)調(diào)度和生活規(guī)劃可通過(guò)線上實(shí)景三維空間完成。
到2035年,將實(shí)現(xiàn)80%以上的政府決策、生產(chǎn)調(diào)度和生活規(guī)劃可通過(guò)線上實(shí)景三維空間完成。
實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)是面向新時(shí)期測(cè)繪地理信息事業(yè)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的新定位、新需求,不僅是對(duì)傳統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)繪業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型升級(jí),同時(shí)還是測(cè)繪地理信息服務(wù)的發(fā)展方向和基本模式,更是數(shù)字政府、數(shù)字經(jīng)濟(jì)重要的戰(zhàn)略性數(shù)據(jù)資源和生產(chǎn)要素,對(duì)于我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)有著非比尋常的意義。
實(shí)景三維建設(shè)中測(cè)繪地理的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用起到了決定性的作用,在現(xiàn)階段的測(cè)繪地理技術(shù)中,無(wú)人機(jī)航空測(cè)繪已成近幾年來(lái)最大的一匹黑馬,正以不可阻擋的迅猛之勢(shì)在業(yè)內(nèi)高速發(fā)展。
可以看出,無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù),在實(shí)景三維建設(shè)中擔(dān)任著至關(guān)重要的角色。
但是,無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)到底怎樣影響實(shí)景三維建設(shè)的呢,今天,我們就簡(jiǎn)單探討一下。
首先,我們要明白一個(gè)概念,什么是實(shí)景三維?
實(shí)景三維(3D Real Scene),是指對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間進(jìn)行真實(shí)、立體、時(shí)序化反映和表達(dá)的數(shù)字虛擬空間,是新型基礎(chǔ)測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,是國(guó)家新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和各部門(mén)信息化提供統(tǒng)一的空間基底。
目前開(kāi)展實(shí)景三維中國(guó)建設(shè),主要是依靠無(wú)人機(jī)航測(cè)、激光雷達(dá)、傾斜攝影及移動(dòng)測(cè)量等數(shù)據(jù)采集技術(shù)作為支撐。
實(shí)景三維依托無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量與三維建模技術(shù),進(jìn)行測(cè)繪和三維實(shí)景建模,這樣就能把2D變3D,讓建筑等實(shí)景“站”起來(lái)。
和平面地圖相比,它可以關(guān)聯(lián)到更多數(shù)據(jù)。
二維只能展示平面,而實(shí)景三維可以構(gòu)建從地上到地下、全空間全覆蓋的直觀展現(xiàn)。同時(shí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言也能夠快速識(shí)別出實(shí)景三維信息,這對(duì)以后數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常大的支撐作用。
無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是測(cè)繪遙感領(lǐng)域近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新航測(cè)技術(shù),通過(guò)在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器(常用五鏡頭),同時(shí)從豎直、傾斜等不同角度采集影像,獲取地面物體更為完整準(zhǔn)確的信息。
傾斜攝影測(cè)量技術(shù)以大范圍、高精度、高清晰的方式全面感知復(fù)雜場(chǎng)景,為實(shí)景三維場(chǎng)景真實(shí)效果和測(cè)繪級(jí)精度提供保證。
傾斜攝影測(cè)繪技術(shù)構(gòu)建城市實(shí)景三維模型的技術(shù)流程如下——
在無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)繪技術(shù)獲得的垂直影像與傾斜影像,通過(guò)軟件對(duì)影像進(jìn)行幾何糾正,將通過(guò)不同攝像頭拍攝的影像數(shù)據(jù)和地面控制點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算出每張影像的精確方位,進(jìn)行聯(lián)合平差,運(yùn)用多視角傾斜影像密集匹配技術(shù),生成DSM點(diǎn)云,構(gòu)建TIN模型生成白模,再利用專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行3D紋理映射,就可完成建立城市實(shí)景的三維模型。
我們必須要清楚,實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)有什么作用——
打個(gè)比方,如果我們想顯示一棟樓的數(shù)據(jù),傳統(tǒng)方式可能需要每層樓都做一張平面圖,而采用三維實(shí)景后,就可以一張立體底圖看完總數(shù)據(jù),不僅能大大減少工作量,而且視覺(jué)效果更加直觀。
一張三維底圖,能夠簡(jiǎn)單快速地在其基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)功能衍生,比如連接管理系統(tǒng),實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù),不僅能實(shí)現(xiàn)客觀世界三維動(dòng)態(tài)可視化管理,為國(guó)土空間規(guī)劃、耕地保護(hù)、生態(tài)修復(fù)等自然資源管理和決策提供重要支撐和保障;還能大力推動(dòng)智慧型城市建設(shè)工作的加快進(jìn)行,為后續(xù)萬(wàn)物互聯(lián),對(duì)城市數(shù)字化、智慧化的工作提供基礎(chǔ)保障。
前文提過(guò),實(shí)景三維依托無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)采集數(shù)據(jù),才能夠進(jìn)行后期的三維模型建設(shè),所以,離開(kāi)了無(wú)人機(jī)航測(cè),實(shí)現(xiàn)實(shí)景三維中國(guó)的全面建設(shè)也將不再可能。
無(wú)人機(jī)操作便捷,機(jī)動(dòng)靈活,成本低,不受惡劣環(huán)境和復(fù)雜地形限制。
特別是具有航時(shí)長(zhǎng)、速度快等突出優(yōu)勢(shì)的多旋翼無(wú)人機(jī),可快速完成大面積數(shù)據(jù)采集,尤其適合進(jìn)行傾斜攝影測(cè)量。與此同時(shí)傾斜攝影相機(jī)向輕量化、微型化方向發(fā)展。
二者共同推動(dòng)了傾斜攝影技術(shù)的革新,成為實(shí)景三維建設(shè)的必備條件。
無(wú)人機(jī)航測(cè)攝影技術(shù)不僅可用在實(shí)景三維建設(shè)方向,還能廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代化城市建設(shè)的方方面面,如:
電力巡檢、石油管道巡檢、城市規(guī)劃監(jiān)察、環(huán)保監(jiān)測(cè)、鐵路線路巡檢、交通運(yùn)輸、警用安防、高速公路巡查、移動(dòng)基站監(jiān)控、國(guó)土資源管理、土地利用調(diào)查、水資源開(kāi)發(fā)等。
而隨著“實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)”政策的全面推進(jìn),這一項(xiàng)覆蓋全國(guó)960萬(wàn)平方公里的航空測(cè)繪項(xiàng)目,勢(shì)必將引領(lǐng)測(cè)繪行業(yè)近百萬(wàn)從業(yè)人員中超半數(shù)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,從傳統(tǒng)測(cè)繪領(lǐng)域轉(zhuǎn)型進(jìn)入到無(wú)人機(jī)測(cè)繪領(lǐng)域,我國(guó)的無(wú)人機(jī)航空測(cè)繪行業(yè)也定會(huì)迎來(lái)井噴式的發(fā)展。
2021年,全國(guó)測(cè)繪無(wú)人機(jī)保有量已超過(guò)30w臺(tái),預(yù)計(jì)未來(lái)3年年均增長(zhǎng)率達(dá)到50%以上,無(wú)人機(jī)測(cè)繪人才缺口將達(dá)到80w-150w人,行業(yè)平均月薪將突破1.5w元人民幣
【本文標(biāo)簽】 無(wú)人機(jī)技術(shù) 無(wú)人機(jī)應(yīng)用 無(wú)人機(jī)培訓(xùn)
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