郑州三维渲染技术_2.5D-GIS公司

基于3DGIS技术的无人机测图像控点布设方案

近年来，随着航空摄影测量的发展，特别是无人机技术的飞速发展，以无人机为平台的低空摄影测量得到广泛应用。无人机摄影测量具有操控简单、效率高、能及时地获取有效的数据信息、成本低、受地理环境影响小等优点，配合航拍软件可快速获取对地影像，已经是现有的航天、航空遥感和地面遥感系统不可缺少的弥补手段。无人机摄影测量在近几年发展势头日渐迅猛，与此同时，如何提高无人机摄影测量的成图精度，同时如何在保证成果精度的同时减少布设像控点工作量等问题也备受人们关注。

像控点布设是航空摄影测量中的重要环节，但是由于无人机质量轻以及外界因素的影响，无人机在作业过程中姿态不稳定，获取的影像存在重叠率不规则和影像倾角过大等特点，因此无人机地面像控点的数量和分布和以往的传统航空测量的要求有所不同。近年来，有很多学者展开了提高无人机测图精度的研究。

本文使用FD-130B六旋翼无人机采集了沿海某村庄影像，通过分析不同的像控点数量及分布与无人机航测成果质量之间的关系，分析验证了像控点数量及分布与空中三角测量、数字正射影像图(DOM)、数字高程模型(DEM)之间的关系，研究了无人机航测大比例尺地图所需控制点数量及分布，为无人机在航空摄影测量中满足成图需求提供有效参考。

1、研究数据

1.1 研究区域

研究区域位于沿海地区浙江省宁波市象山县石浦镇树桥头村，总面积约0. 4 km2，居民楼大多都是二三层楼房，交通便利，地势平坦，建筑物较密集，沿街道建设。

1. 2影像数据及像控点信息

影像数据获取使用富地FD-130B六旋翼无人机(如图1所示)飞行平台，最大载荷为5 kg,云台可以搭载各种快拆式传感器，本次实验无人机搭载FD-5120倾斜相机进行影像采集，机身装置4块容量为22 000 mA蓄电池，有效作业时间30分钟，POS数据定位精度水平精度小于±0. 10 m，垂直精度小于±0. 10 m。采用常规RTK测量模式进行像片控制点采集，平面和高程精度均优于±0.01 m，像片控制点共33个，坐标系统为地方独立平面坐标系和1985国家高程基准。

3D-GIS平台构建的技术路线

此次研究过程中，主要是利用三维GIS渲染技术、以神经网络为基础的机器学技术以及电力系统有效规划技术等，研制出一种以神经网络为基础的电力规划辅助系统。历经数十年的发展，电力系统规划在原有经验主导规划模式基础上逐渐跨越到大数据技术为基础的电力系统规划模式，而其未来发展主流方向是以人上智能为基础的电力系统最优规划。此次研究主要目的是结合当下比较盛行的GIS三维渲染技术，结合人上智能算法，研制出一种能够替代现有应用规划操作的辅助系统。

2.1 三维GIS渲染引擎技术

三维渲染引擎属于三维GIS内的关键组成内容。而场景图侧是有效解决各种问题的重要手段之一。其主要是以树形结构为主，通过树的方式合理组织各种较为复杂的场景。同时场景组织人员还可以充分结合自身显示需求，对具体结构进行合理设计，该种结构十分适用

于层次化结构的场景管理。

GIS中主要通过不规则网格以及规则网格来标识地形，在地形简化过程中也是结合相应的表示形式选择相应的简化算法。但因为TIN相关数据结构形式十分复杂，所以每次调节分辨率都会涉及各种三角剖分任务，需要进行大量的计算，为此在实际应用操作过程中，应该尽量选择GRID/DEM形式的规则网格进行表示。

针对场景内的各种物体，包括房屋建筑和地形等内容，在实施渲染之前需要实施椎体剔除，而具体的剔除措施是以物体包围盒为标准实施。分别判断包围盒六个面，假如全部的面都是在视椎体外围，便无需针对该物体实施渲染操作。

针对观察者面前剔除各种遮挡面，部分大体积的物体能够有效遮挡住各种小体积的物体，该种情况下便完全无需考虑对那此彻底被遮挡住的物体实施渲染操作。

因为场景中所设置的各种物体，其自身的纹理和构成材质各不相同，对于所选择的场景结构而言，存在一种较为明显的缺陷:渲染各种不同物体过程中，应该在各种渲染状态中实施灵活切换。但该种情况下会十分费时，同时处理效率也相对较低。为此需要制定合理的解决方案，结合物体的纹理特征对渲染物体进行合组织，严格按照相应的规则条件进行，比如对贴图纹理数量实施合理排序，从而在进行渲染过程中，便能够有效控制渲染状态，提升整体渲染效率。系统结合三维技术能够促进实现用户和之间顺利交互，系统把建筑物、城市街道、正射影响以及三维地形等物体的三维立体模型有机融合起来，囊括各种电网空间和资

源信息，了解电网运行、施工、设计、规划等数字资源，使用户可以通过终端观看真实的三维线路场景和设备。

2.2 以三维GIS为基础的电力规划辅助系统

以三维GIS为基础的电力规划辅助系统