多源点云融合技术在古建筑测绘中的应用

加强古建筑的保护、管理和合理利用,对传承和弘扬中华民族优秀文化传统、增强民族凝聚力具有重要意义。本文针对单一测绘手段难以兼顾古建筑点云数据采集精度、效率及完整性的问题,提出一种融合三维激光扫描、倾斜摄影测量、贴近摄影测量等技术获取的点云对古建筑进行精细化建模的方法。在提高效率的同时,对古建筑进行全面、高精度的测绘工作,为古建筑的保护与修缮提供可靠的技术支持。

基于多源点云数据的融合及三维建模技术的研究与应用

单一方式获取的三维数据不仅易受周边地理位置影响,且数据采集范围的局限性大,造成所采集到的三维空间信息及数据无法对建筑物进行准确描述。相比仅采用无人机倾斜摄影技术构建的三维模型或单独创建的三维激光扫描模型,整合多元点云数据形成的三维模型能全面展现建筑物的内部及外部空间的完整三维特征,展现出显著的优越性。有鉴于此,本研究致力于探索和实践一种结合多源点云数据融合与三维模型构建的方法学。具体实施中,我们将源自无人机倾斜摄影测量的稠密点云数据与三维激光扫描技术捕获的激光点云数据相结合,采用Smart3D软件平台处理这种混合数据集,旨在构建出精确反映特定建筑物三维现实形态的模型。结果表明,基于无人机及扫描仪的多源点云数据的融合建模技术,可实现无人机航空影像与三维激光点云的室内外一体化建模,能够全方位无死角的表达建筑物的三维信息及结构特点,从而达到对建筑物高还原、高精度的三维建模。

多源异构点云融合技术在古建筑信息留存中的应用

针对单一测绘手段难以获取古建筑表面完整空间信息的问题,本文提出了采用多源异构点云融合技术实现古建筑完整空间信息留存的方法。该方法首先采用由整体到局部的扫描策略实现古建筑主体激光点云数据采集,然后采用低空航空摄影测量技术完成扫描盲区的影像数据采集,最后基于光束法平差理论完成点云数据生产,实现了多源异构点云数据融合。试验表明,该方法能够满足古建筑信息留存的需要,在古建筑保护领域具有较好的推广和借鉴价值。

车载LiDAR和无人机一体化控制的全息数据采集与应用研究

针对多源异构点云融合中数据基准不一致、尺度和精度不同的问题,构建了测区地面控制、车载激光扫描、无人机建模一体化控制体系。以上海张江科学城为实验区域,利用车载激光扫描系统结合大疆M300无人机进行测区全息数据采集,通过一体化控制体系融合车载激光扫描地面点云和无人机密集匹配点云,生成城市空间各高度完整的点云模型。利用融合点云和倾斜摄影模型进行各类地物矢量特征提取,生产全要素地形图。结果表明,车载LiDAR和无人机一体化控制实现了多源异构点云高精度融合,生产的全要素地形图要素种类丰富,精度满足项目要求。车载LiDAR和无人机一体化控制的全息数据采集方法实现了多源点云数据融合,为全要素地形图生产与智慧城市建设提供了精细化数据支撑。