[发明专利]用固定翼加多旋翼无人机解决工业园区高精度建模方法

说明书

一种用固定翼加多旋翼无人机解决工业园区高精度建模方法，属于工业建筑技术领域。采用无人机航空摄影测量与地面摄影测量相结合方式获取影像数据，充分获取整个测区及主要街道高清影像，同时配合经典地面控制测量方法，获取地面控制点提高测区三维模型精度及地理坐标系统的统一。优点在于，解决了无法有效地将工业园区整体模型应用于设计规划改造的问题。使之具备承载现状统计、规划分析、拆迁管理所需基本信息的条件；实现了工业建构筑整体精细建模。

技术领域

本发明属于工业建筑建模技术领域，特别是涉及一种用固定翼加多旋翼无人机解决工业园区高精度建模方法，实现了工业建构筑整体精细建模。

技术背景

摄影测量在测绘技术发展的历史中经历了三个阶段，分别为模拟摄影测量阶段、解析摄影测量阶段和数字摄影测量阶段，现在已经全面进入全数字摄影测量时代。它提供一种快捷、经济和高精度生产4D(DEM、DOM、DLG和DRG)产品的高新技术，航空摄影测量一般应用的区域是比较大的范围。已经可以较为成熟的应用于民用领域，但是对于工业领域的使用较少，因为工业领域建构筑物不规则，大型设备细节复杂，互相遮挡较多。采用航空摄影测量达到效果一般，不能满足设计人员提出的需求。

而对于复杂的工业建筑，在结合现状、规划和拆迁分析时又往往会要求各GIS要素模型至少具备完整性和较高的精度要求。在对上述复杂的工业建筑进行GIS建模时，需结合设计需求进行高精度建模，用以辅助规划设计改造等工程任务。

按照GIS(地理信息系统)规范进行大面积手工模型虽然精度要求可以做到很高，但是构建较为费时并且成本高，所以如何低成本快速的获取精度满足应用于规划改造等设计需求的工业三维模型是本次方法主要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用固定翼加多旋翼无人机解决工业园区高精度建模方法，解决了无法有效地将工业园区整体模型应用于设计规划改造的问题。使之具备承载现状统计、规划分析、拆迁管理所需基本信息的条件；实现了工业建构筑整体精细建模。使工业建构筑在地理信息领域提高规划设计改造效率，有助于合理地对包含工业建筑在内的建筑设施进行划分，使之符合或达到生产具有一定的深度和广度的地理信息数据的基本要求；同时，对于以往比较难于附着于整体或单体建构筑上的属性信息等数据内容提供了一种具备实施价值的方法。利用该方法也有助于在规划建设领域快速形成现状分析和方案布置以及决策辅助。

本发明采用无人机航空摄影测量与地面摄影测量相结合方式获取影像数据，充分获取整个测区及主要街道高清影像，同时配合经典地面控制测量方法，获取地面控制点提高测区三维模型精度及地理坐标系统的统一。具体步骤如下：

1、无人机数据获取

选用固定翼加六旋翼倾斜摄影设备，航摄影像分辨率0.03M，对工业园区进行航拍，测区航线沿直线方向布设，平行于测区边界线的首末航线的侧视镜头，以便获取测区范围内的有效影像。确保航拍影像的质量，增加每个架次的航带以及各航带的照片数量，使其航向重叠率不低于80％(理论上限为无限接近100％)，旁像重叠不低于60％(理论上限为无限接近100％)，采用等距离曝光模式进行航拍。

2、内业数据处理

采用Smart3D专业软件对采集的数据进行分析处理，该软件能够大幅度减少人工干预利用连续多角度影像生成高密度点云，并在此基础上全自动地将纹理映射到对应的模型上，快速生成具有真实影像纹理的三维场景。

3、影像预处理

无人机拍摄影像任务完成之后，需要获取的影像进行质量检查，检查内容包括影像质量、文件格式、影像的重叠度、影像变形及POS信息与影像对应关系；对质量不佳的影像进行修复；此外，为保证影像色彩整体美观要求，还需要对原始影像进行匀光匀色，确保整个测区影像数据整体色调一致，且单张相片无偏色。

4、空三加密及实景三维模型构建