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《广西师范学院》 2016年
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无人机倾斜摄影系统的三维可视化应用研究

谢国雪  
【摘要】:无人机三维可视化技术是一门新兴的高科技技术,它的诞生将世界带入了真三维时代,无人机获取数据具有的快速、高清、灵活、多角度等特性,不仅弥补了卫星遥感技术获取数据的缺陷,而且能够利用多角度获取地面纹理信息,使得三维模型的建立具有充足的数据源。无人机三维成果凭借真实性强、直观立体的优势得到广大用户的青睐,但生产过程复杂、缺乏常规应用功能、无法实现单体化等因素阻碍了自身的发展,为此,提高无人机三维成果生成的智能化,降低投资成本,提高使用价值,推广技术多领域应用是当前急需解决的问题。文章结合国内外的研究成果,探究了无人机三维可视化技术,提出了目前存在问题的解决方法。首先,应用无人机倾斜摄影技术获取了研究区多角度的纹理信息,引进全自动化的新平台,通过空中三角测量、加密点云、三维重建快速处理数据,生成了三维模型和高分辨率的DOM、DSM。其次,利用面向对象分类方法提取无人机可见光DOM上的地类信息,通过样本库自定义VDVI、VDWI、VDSI、VSI特征,应用DSM及影像的光谱、纹理、形状、自定义等特征,构建分类规则并完成分类任务,提取的地类信息的分类精度为93.287%,Kappa系数高达0.900,成果满足使用要求。再次,分别选用克里金、反距离加权、自然邻近三种内插方法计算DEM,经过精度对比分析发现克里金内插方法计算的结果精度最优,并利用DSM值与DEM值相减的方法计算建筑物高度值,经统计发现高度值的均方根误差为1.176 m。最后,依据高度值批量完成2维地类信息转变成2.5维信息,将该信息与无人机三维模型叠加,构建无人机真三维应用模型,概述了模型的优势和使用价值,分析了其应用的前景和可行性。通过2.5维矢量信息与无人机3D成果叠加构建的三维应用模型,实现了3D模型的虚拟单体化,增加了使用功能,例如漫游、条件查询、地理定位、地名显示、查看图片、添加三维模型等。无人机三维成果不仅与手工创建的三维模型具有同样的应用功能,且更新速度快,模型更为美观、真实和完整。综上所述,文章研究的成果突破了过去无人机三维成果仅有的漫游功能,改变了高投入低产出的局面,提高了无人机成果生产的智能化,缩短了成果更新的时间,增强了成果的美观度和直观性。文章研究的技术方法不仅有效解决了当前的难题,且对于无人机技术与面向对象分类方法的研究具有借鉴作用。无人机三维成果具有的独特优势,促进了自身的发展,拓宽了应用领域,随着技术的不断发展,其在无人机三维城市地图、旅游业开发、矿山环境监测、农林资源监测、灾害应急救援、石油天然气勘探等方面具有应用前景。该技术的智能化及成果的实用性,也将使之成为更多领域首选的高新技术之一。
【学位授予单位】:广西师范学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P23

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