基于摄影测量的三维城市建模PPT课件
利用摄影测量技术进行城市三维建模
利用摄影测量技术进行城市三维建模摄影测量技术是一种通过摄影机拍摄城市建筑物，利用计算机图像处理和空间数据处理方法，生成城市三维模型的技术。
在过去的几十年里，随着计算机技术的飞速发展，摄影测量技术逐渐成为城市规划、土地管理和物业开发的重要工具。
为了进行城市三维建模，首先需要获取城市建筑物的图像数据。
这一过程通常使用航空摄影或卫星遥感技术来实现。
航空摄影利用专门的航空摄影机在特定高度上拍摄城市地区的照片，而卫星遥感则利用卫星上的传感器获取地面图像数据。
无论使用哪种方法，我们都需要保证图像的质量和准确性，以便后续的数据处理和分析。
一旦获取了城市建筑物的图像数据，接下来的步骤就是数据处理和建模。
首先，我们需要对图像进行校正和配准，以确保各个图像之间的一致性。
然后，利用计算机视觉技术和图像处理算法，对图像进行特征提取和点云生成。
这一步骤可以通过自动化软件完成，也可以通过人工辅助进行。
随着点云的生成，我们就可以开始进行城市三维建模了。
建模的目的是根据点云数据和图像信息，创建出城市建筑物的准确三维模型。
这一步骤通常使用计算机辅助设计（CAD）软件或三维建模软件来完成。
通过根据点云数据进行建模，我们可以生成高度、宽度和深度准确的建筑物模型。
模型的精度和细节可以根据需要进行调整和改进。
除了建立静态的城市三维模型，摄影测量技术还可以用于创建动态的城市模拟。
通过使用计算机图形学和动画技术，我们可以将三维建模与真实的城市环境相结合，创建出高度真实感的城市模拟。
这种模拟可以用于城市规划和交通仿真，帮助政府和规划师更好地理解城市的发展需求和交通状况。
除了在城市规划和土地管理方面的应用，摄影测量技术还可以在物业开发和建筑设计中发挥重要作用。
通过使用摄影测量技术，建筑师可以更好地理解和利用建筑物周围的环境条件，提高建筑物的风格和功能性。
此外，摄影测量技术还可以用于测量建筑物和土地的几何形状和尺寸，帮助设计师更好地进行施工和工程管理。
航空摄影测量与城市三维快速建模技术
• DTM 450 Km2 • True Ortho Photo 450 Km2 • 3D Model
① Ground information
② Photo Index
7295 images, 59 strips 450 Km2
③ Control Points
④ Sub-Block (For AT)
航向重叠度： 75~80% （传统60%）
旁向重叠度： 40~50% （传统30%）
飞行方向
航向重叠
11
4.城市三维快速建模数据生产解决方案
➢ 数字城市空间数据生产解决方案，就是针对 数字城市中三维数据应用所定义的基础信息 数据（DLG/DEM/DOM，各种属性建库信 息 ）而进行快速生产的解决方案。
• BUD3DV
—基于航空影像的模型顶部及侧面纹理多片自动提取软 件技术；
• XyzFix
—矢量采集数据的整理工具软件（包含剔除多余点、剔 除单点、自动闭合等矢量整理及编辑功能）
• 3DV2X、3DV23DS、3DVOpt；
—建筑物模型自动提取，数据转出成公共三维格式软件
• ShpxView、3DVBrow、ShpCmb
⑤ Date - Features
⑥ Date - True Ortho Photos
⑦ Date - Overlay
谢谢
航空摄影测量[aerial photogrammetry]指的是 在飞机上用航摄相机对地面连续摄取有一定 重叠度像片，结合地面控制点测量、调绘和 立体测绘等步骤，绘制专题地图的作业
5
1.航空摄影测量
航空摄影测量为数字城市提供了以下重要数据：
•建筑物三维重建模型（DLG） •数字高程模型 （DEM ) •数字正射影像 ( DOM )
《摄影测量测》课件
4 其他应用领域
摄影测量测可用于测量建筑物的尺寸、 形态和变形等，为建筑设计和维护提供 便利。
摄影测量测还广泛应用于城市规划、环 境保护、灾害监测等各行业领域。
结论
摄影测量测对我们的意义不可忽视。它为我们提供了准确的地理信息，支持各行业的决策和规划。
未来，随着技术的不断发展，摄影测量测将在更多领域得到应用，为人类的发展做出更多贡献。 感谢大家参与本次摄影测量测的PPT课件学习，希望对大家有所启发和帮助。
《摄影测量测》PPT课件
欢迎大家来到本次摄影测量测的PPT课件。今天我们将介绍摄影测量测的基础 知识、方法、数据处理以及应用领域。让我们一起探索摄影测量测在地理信 息领域的重要性和未来发展前景。
介绍
什么是摄影测量测？摄影测量测是利用相机、经纬仪、测距仪等设备通过测量影像几何信息来推 算实地地物位置和形态的一门高科技技术。
基本原理
摄影测量测基于相机的 光学成像原理，通过测 量影像中的几何信息推 算地物位置和形态。
主要内容
摄影测量测的主要内容 包括摄影测量测仪器、 方法和数据处理等方面。
摄影测量测的仪器和设备
相机
航空摄影机是摄影测量测中最常用的工具，用 于获取地物的影像。
经纬仪
经纬仪用于测量相机在空间中的姿态，为影像 几何校正提供基础。
测距仪
测距仪用于测量地面上地物与相机的距离，为 影像测量提供距离信息。
其他仪器和设备
除相机、经纬仪和测距仪外，还有其他辅助设 备，如航空平台、GPS等。
摄影测量测的方法
1
后方交会法
2
通过已知地物的三维坐标和对应影
像上的投影坐标，调整相机的姿态
参数。
3
尺法，还有其他影像处理和几何推
基于数字摄影测量技术的城市三维的观建模
本科毕业设计说明书题目：基于数字摄影测量技术的城市三维景观建模院（部）：土木工程学院专业：测绘工程班级：测绘082姓名：学号：2008011045指导教师：完成日期：2012年6月10日目录摘要·ⅢABSTRACT·Ⅳ1 前言·11.1 摄影测量··11.2 三维建模技术··11.3 本设计的研究内容··22 三维景观建模的制作原理及应用·32.1 概述··32.2 基于Imagis的城市三维景观建模方法的实现··3 2.2.1创建简单的三维模型··42.2.2创建复杂的三维模型··42.3纹理采集和纹理粘贴··52.3.1三维建筑物纹理采集与处理··52.3.2三维建筑物纹理粘贴··62.4 三维建模中遇到的问题总结··73 数字摄影测量数据处理·93.1JX—4C简介··93.2测区介绍··93.3数据采集··93.3.1数据预处理··93.3.2DLG的制作··183.3.3DEM的制作··203.3.4等高线生成及TIN的生成··223.3.5DOM制作及镶嵌··244 基于数字摄影测量的城市三维建模·28 4.1 建模所需数据和软件··284.2 Imagis环境下三维数字模型的建立··29 4.2.1数据的输入和转换··294.2.2生成DEM·304.2.3楼房道路建模和纹理贴图··314.2.4树木建模··355 结论·37谢辞·39参考文献·40摘要信息时代的城市规划与数字城市的建设是密切相关的。
基于倾斜摄影测量技术构建三维模型
校 正。预处 理后 的大 数据 基于 Ｓｍａｒｔ ３Ｄ软件 进行空三加密 ，其步骤主要分为将控制 点数据 、 ＰＯＳ数 据 、 影 像 区 块 导 入 ，删 除 ３Ｄ ｖｉｅｗ 中飘 离点，设置影 响特征点选取 的参数 ，进行连接 点 （即特 征点）提取和匹配等 。在连接 点匹配
先 决 条件 ， 缩 短 节 省 建 模 时 间 ，节 约 劳动 力 成 本；直接获取建筑物多面信息，减少航拍 次数 ， 降低 仪器 损 耗 。 ２．２．４具有较大的视场 角
增 添 倾斜 角度 的航 摄相 机 后，可根 据 倾 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ摄 影相机 安放 角度不同，可适 当调节视场角 。
青 区西 北 部 ， 西 部 与 天 津 工 业 大 学 紧 邻 ， 东 部 与 天 津 理 工 大 学 接 壤 ，学 校 占地 面 积 ３５００亩 、 建 筑 面 积 ８４万 平 方 米 。 地 理 坐 标 位 于 东 经 Ｅ１１７。０６’４６”．１１７。０７’３４”， 北 纬 Ｎ３９。０３’１２”一
３．２ 实验
２．２：３成 本 低
在 相 同 的 拍 摄 时 长 中获 取 五 倍 数 据 ，大 量 ３．２．１测 区概 况
１ 引言
数 据 为批 量 进 行 特 征 点 提 取 和 同名 点 匹配 提 供
测 区 定 于 天 津 师 范 大 学 ， 位 于 天 津 市 西
数 字 城 市 的 提 出 ， 将 人 们 对 地 球 的探 索 引向三维 的表达 方法。随着社会对地理信息精 度和可视化要求 的增高，原有基于高程和地物 顶部信息合成三 维模型的手段不能满足更高层 次 的需求 。近年来提出的倾斜摄影测量技术 ， 通 过 多角 度 倾 斜 拍 摄 ，获 得 地 物 侧 面 纹 理 信 息 ，
如何使用全景摄影测量技术进行三维地形建模
如何使用全景摄影测量技术进行三维地形建模全景摄影测量技术是一种利用高分辨率相机和地形特征点识别算法，通过拍摄一系列连续的图像来获取地形信息的方法。
它结合了摄影测量和计算机视觉技术，可以用于三维地形建模、遥感影像处理、环境监测等领域。
本文将介绍如何使用全景摄影测量技术进行三维地形建模的步骤和注意事项。
首先，进行地形建模前需要选择适当的全景摄影测量设备。
常见的设备包括全景相机、无人机和车载摄像设备。
选择设备时需要考虑到拍摄范围、分辨率、精度、便携性等因素。
第二，确定地形建模的区域和范围。
根据需求和实际情况，确定地形建模的范围，可以是一个特定的山岳地区、一座城市或一个园区。
根据建模范围的大小和复杂程度，决定选择合适的摄影参数和拍摄策略。
第三，进行地形拍摄的前期准备。
这一步包括确定拍摄时间、天气条件、地形特征点的标定等。
选择适当的拍摄时间和天气条件可以提高图像质量和地形特征点的识别效果。
地形特征点的标定是为了提供参考点和坐标系，方便后期处理。
第四，进行现场拍摄。
根据预先确定的拍摄策略，使用设备进行拍摄工作。
全景摄影测量一般采用连续拍摄的方式，即相机以一定的角度和位置进行连续拍摄，然后通过图像处理算法进行特征点的识别和重建。
第五，进行图像处理和地形重建。
将拍摄得到的图像传输到计算机中，利用图像处理算法和地形重建软件进行数据处理和模型构建。
图像处理包括图像校正、去除噪声、特征点提取等步骤，地形重建包括点云生成、三角网格建模、纹理映射等步骤。
第六，进行地形建模的验证和优化。
通过与实际地形进行对比，进行建模结果的验证，并根据需要进行优化。
验证的方法可以是对地面特征进行实地测量，对地物边界进行对比等。
最后，进行地形建模结果的应用。
地形建模的应用包括地质勘探、城市规划、环境监测、军事模拟等领域。
根据实际需求，将建模结果应用到相应的领域中，为决策和规划提供支持。
需要注意的是，全景摄影测量技术虽然可以获取高分辨率的地形信息，但在使用过程中还是存在一些问题和限制，如遮挡问题、光线条件不佳等。
摄影测量技术在城市三维模型制作中的应用
摄影测量技术在城市三维模型制作中的应用摄影测量技术是指利用摄影设备对地面上的对象进行观测和测量，从而获取有关地物空间位置、形状、大小和位置关系等信息的一种测量方法。
随着数字化技术的不断发展和应用，摄影测量技术在城市规划、土地管理、建筑设计以及环境监测等领域中扮演着重要的角色。
本文将探讨摄影测量技术在城市三维模型制作中的应用，并介绍相关技术的发展和前景。
首先，摄影测量技术在城市规划中的应用主要体现在城市三维模型的制作和更新方面。
城市规划师可以通过采集地面上的影像数据，利用摄影测量技术进行建模和分析，从而得到真实的城市地形和建筑物的信息。
这些三维模型可以用于规划街道、公园、建筑物和其他基础设施，帮助规划师更好地理解城市的空间布局和环境条件。
其次，摄影测量技术在土地管理领域也起着重要作用。
通过摄影测量技术，土地管理者可以对土地利用和土地变化进行监测和评估。
例如，在土地用途规划和土地利用变更审批中，摄影测量技术可以提供详细的土地利用类型、用地面积以及用地的空间布局等信息，为决策者提供科学依据和参考。
此外，摄影测量技术在建筑设计领域也发挥着重要作用。
设计师可以利用摄影测量技术获取建筑物的真实尺寸、形状和位置信息，从而进行更准确的设计和布局。
摄影测量技术可以帮助设计师快速建立建筑物的三维模型，并进行可视化分析，提高设计效率和效果。
在环境监测方面，摄影测量技术也有广泛的应用。
例如，通过对城市空气质量、水体污染和噪音等环境指标的监测，可以利用摄影测量技术获取空间分布和变化趋势的信息。
这些信息可以用于环境评估和环境管理，为环境保护提供科学依据。
近年来，随着无人机技术的迅猛发展，摄影测量技术在城市三维模型制作中的应用也得到了进一步拓展。
无人机配备的摄影设备可以快速采集高分辨率的航空影像，并通过后期处理生成精确的三维模型。
这种便捷和高效的数据采集方式，为城市规划和土地管理等领域带来了诸多便利。
摄影测量技术在城市三维模型制作中的应用前景广阔。
三维城市建模
三维城市建模三维城市建模技术流程技术⽅法数据信息典型案例1.三维城市建模技术流程三维城市建模的技术流程2.三维城市模型的数据与信息三维城市模型的信息来源三维城市模型的数据与信息三维城市模型的4D产品三维城市信息编辑与管理三维场景地形点云与建筑物模型根据航拍影像⾃动提取建筑物模型航拍的城市像⽚⾃动或半⾃动提取的建筑物模型⾃动或半⾃动提取的建筑物模型⾃动或半⾃动提取的建筑物模型倾斜摄影测量⽅法建⽴的城市街景3.主要技术⽅法3.1 卫星遥感遥感技术是从⼈造卫星、飞机或其他飞⾏器上收集地物⽬标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。
⽬前利⽤⼈造卫星每隔18天就可送回⼀套全球的图像资料。
利⽤遥感技术，可以⾼速度、⾼质量地测绘地图。
3.2 航空遥感航空遥感从19世纪末⾮动⼒飞⾏平台的航空摄影、经过20世纪30年代⾄80年代初的胶⽚航空摄影，发展到⽬前的基于POS系统（Positioning Orientation System）对地定位的光学/数字、激光⼿段，⽆论在飞⾏平台，还是在成像、导航、定位定向等传感器上都发⽣了巨⼤的变化，使航空遥感技术朝着⾼空间分辨率、⾼光谱分辨率、全谱段和多传感器集成应⽤⽅向发展，呈现出蓬勃的⽣机。
1. 胶⽚航空摄影航空摄影作为遥感信息获取的重要⼿段之⼀，由于具有机动灵活、⾼空间分辨率、成像机理简明、易于进⾏图象处理、信息提取、信息综合等特点，被⼴泛应⽤于农业、林业、交通、国防、城乡规划、制图等领域。
航空摄影技术的发展最早可追朔到1839年⼈类利⽤“摄影术”成功获取的第⼀张像⽚。
⼆⼗世纪初，由于航空航天技术的发展，航空摄影开始兴起。
早期的航摄仪以⼿持式为主。
⼆⼗世纪五⼗年代，带坐架和导航设备的航摄相机开始问世并投⼊⽣产作业，其典型的代表有：RMK、RC8、AφA等。
受技术所限，其像幅均为18×18cm，⾊差消除多限制在可见光范围内，物镜畸变差较⼤（⼤于10um）。
七、⼋⼗年代，推出了新⼀代航摄仪RC10、RC20、RMK A、MRB、LMK，像幅扩⼤到23×23cm，⾊差消除范围达400-900nm，物镜畸变差均⼩于7um，并具有影像位移补偿功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
MultiGen建模主要是为了做视觉仿 真，对于建筑物的屋顶等复杂对象， 提供了丰富的模型库供选择。它做 出的模型可以根据需要进行实时简 化，并且可以将任意的多边形数据 以一种高效率的结构组织，还能保 存视觉仿真的控制元素。它的缺点 是建模周期大，成本高。
MultiGen-Paradigm公司和ESRI公司 联合推出的产品SITEBUILDER 3D， 可以根据Arc/Info二维数据以及建筑 物的高度属性自动的重建三维模型， 不过目前SITEBUILDER 3D自动建 立的模型还只是平顶的立方体式的 模型，不能有效的表达屋顶的各种 复杂形态。
DEM采集与编辑 数字微分纠正
数字正射影像镶嵌
存盘或建库
质量检查与元数据文件记录 全数字摄影测量方法生产数字正射影像
遥感数据
灵图公司的VRMap主要目的是三维 景观的再现，注重场景实时漫游速度 和仿真效果，但建模手段比较简单， 目前只能生成一些立方体式的模型， 比较复杂的模型要通过3DMAX和 AutoCAD制作，只有一些很简单的模 型编辑功能。
适普公司的IMAGIS 可以自动建立比 较简单的模型，也有一些编辑功能， 可以做出比较复杂的模型，并有100 多种建筑物的屋顶模型。
城
其他多媒体属性数据或者直接插入
市
其他已有的三维设计模型，从而形 成逼真的三维城市景观模型。
建
模
摄影负片
像片扫描
控制点数据
像对定向或方位元素安置
自动相关获取DEM DEM编辑
多模型DEM镶嵌
存盘或建库
质量检查与元数据文件记录
全数字化摄影测量生产DEM的工作流程
摄影负片
像片扫描
控制点数据
像对定向或方位元素安置
基
利用解析测图仪或全数字摄影测量
于
工作站可以非常便利地从高分辨率
摄
航空影像上获取三维城市模型数 据．包括数字地面模型、数字正射
影
影像、城市固定地物的三维模型数
测
据，所以目前摄影测量方法是获取 三维城市模型数据主要方法．
量
的
在建模时候，利用建模软件根据三
三
维编码数据和数字高程模型建立起
维
每一个城市目标的三维几何模型， 并在此基础上整合表面真实纹理和
三维城市模型不仅以三维的形
式表示城市景观，而且还能逼 真地描述表面特性。因此，表 面特征和材质参数的描述如几 何形状、相片纹理与属性等都 将是三维城市模型的数据内容。
三维城市模型作为数码城市的骨架，不仅仅包
括地形、地物（建筑物、交通网络，植被等） 的三维空间几何表达，而且还包括这些地物的 纹理特征（对地形来说，其纹理特征就是相对 应的DOM）以及其他的相关属性信息。
使用高分辨率卫星影像进行建筑物的自动 提取。高分辨率影像卫星的出现，使得人 们很容易快速获取一个实时的，不低于 1m分辨率的城区影像图，对于高分辨率 卫星影像目前可用要素法非常有效地判别 建筑物，因而是最有发展潜力的一种方法。
三维建模有很多，而且相关的新软件
不断出现，目前比较通用的建模软件 有国外的AutoCAD、3DMAX、 MultiGen等。
将 2D GIS中的建筑物轮廓线与建筑物 高度（由层数计算或其他方式得到） 结合，用简单几何体表达建筑物外形 特征。这种方法最简便，同时三维数 据量最少，但也与实际相差最大。
使用航空影像进行交互式获取。由于 航空影像真实地反映了城市建筑的所 有顶部信息，同时也反映了建筑物的 部分侧面信息以及大部分建筑物附属 信息，因而可以运用数字化结合人工 交互的方式获取建筑物的外形特征。 这种方法能较真实地获取所需要的信 息，但由于需要人工干预，工作量也 是相当大的。
三维城市模型
DEM
DOM
地物三维模型数据 多媒体属性数据
三维城市模型数据生产的内容
三维 城市 模型 数据 的获 取与 建模 方法
在城市环境中尽管很多建筑物具有相似
的外形，但往往不同的建筑物具有不同 的几何外形特征。在 2D GIS中一般只用 建筑物的地面轮廓线来表达建筑物，这 种表达只反映了建筑物本身很少部分的 信息。在三维城市模型中除了建筑物的 基本平面位置及高度信息外，还需表达 建筑物的色彩纹理与几何外形特征，这 些几何外形特征往往体现三维对象特别 是建筑物对象的独特风格。由于城市环 境中建筑物成百上千，如果采用传统测 量方法，其工作量之大令人难以忍受。 因而有许多学者在如何获取建筑物的几 何外形特征（或要素方面）进行了深入 研究，具代表性的工作有如下几种：
使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征 线进行自动提取。这种方式获取速度最快， 但获取几何信息不够完整，需要人工做大 量后续处理，目前还难以达到实用。
在地面使用激光扫描仪与GPS，通过测距 求算获取。这种方式获取速度也较快，且 所获取几何信息相当精确，但工作量相当 大，是一种具有发展前景的方法。
基于摄影测量的三维城市建模
三维城市模型数据内容
主
三维城市模型数据的获取与
要 内
建模方法
基于摄影测量的三维城市模 型数据的获取与建模方法
容
三维 城市 模型 数据 内容
数码城市(Cy市模型（3D City Model, 简称3DCM）。
国内也出现了类似的产品，如灵图公 司的VRMap、适普公司的IMAGIS等。
AutoCAD致力于模型的精细和机械的完整， 它做出的数据是目前的工业标准，有精确的 材质定义和大量的属性数据。AutoCAD绘图 的目的是通过模拟复杂的数据设计规则来生 成工程图，广泛用于工业设计制造行业。
3DMAX目前的主要用途在制作动画方面， 由于它的交换格式3ds文件能有效的描述大 多数三维模型，所以已经很多软件都支持这 种格式，有的还把3DMAX模型作为自己的 主要数据源。但3DMAX模型没有属性信息， 也不支持自动建模。
三维城市模型数据生产的内容包括数字地面模 型（Digital Elevation Model，简称DEM）、数 字正射影像（Digital Orthoimage Map，简称 DOM）、城市固定地物的三维模型数据（3D City Model Data，简称CMD）、材质、纹理和 相关的多媒体属性数据。