[发明专利]利用摄影测量三维模型的地形图测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种利用摄影测量三维模型的地形图测量方法及系统，涉及地理信息测绘，包括获取针对地面的航空拍摄影像；基于航空拍摄影像进行空中三角测量；进行地面高程矢量数据采集；依据空中三角测量结果以及地面高程矢量数据建立地表三维轮廓；结合航空拍摄影像，将地表三维轮廓赋予图像信息建立三维模型图。利用航拍获取地面的拍摄影像，节省人工劳动量，拍摄效率高。之后基于航空拍摄影像进行空中三角测量，依据摄影测量原理，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置，为后面的三维建模采集数据。获取建筑物屋顶矢量数据，利用此数据对正射影像数据进行纠正，消除建筑物投影差。

技术领域

本发明涉及地理信息测绘，更具体地说，它涉及一种利用摄影测量三维模型的地形图测量方法及系统。

背景技术

随着城市信息化的不断推进，数字城市作为城市发展的基础设施正受到越来越多的重视，已经逐渐成为城市规划、管理不可缺少的基础数据依托。而作为数字城市核心体现的三维城市信息模型，被认为是迄今为止人类掌握城市信息最好的方式，它的出线使人类在描述和分析城市空间事务信息上获得了一次飞跃——从二维到三维的突破。三维城市建模已经成为数字城市空间框架数据的核心内容之一，许多城市陆续开展了城市三维建模和应用工作，城市三维模型建设也从起步阶段向深度和广度发展。

近几年，随着国家对“数字城市”以及“智慧城市”投入不断增加，“数字城市”建设步伐不断加快。城市的三维虚拟化实现是“智慧城市”建设的重要组成部分，而三维虚拟城市有很大一部分工作任务是城市的三维建模，传统的三维建模主要包括以下途径：人工建模(采用建模工具)、摄影测量建模以及激光扫描建模。

传统的三维建模各有优点以及缺点，人工建模采用建模工具(例如：3DMax等)进行三维建模，其优点是三维场景美观，缺点是投资成本高，需要大量的人力及物力；摄影测量建模是采用摄影测量技术进行三维模型的快速构建，其优点是单个模型建设比较快，缺点也很明显，建的三维模型需要后期进行人工处理，也需要大量的人力及物力；激光扫描建模是采用激光扫描技术生成点云模型，其优点是模型建设比较快速，缺点是数据量比较大，激光扫描不到的地方会有建模的盲区，例如房屋的屋顶。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种利用摄影测量三维模型的地形图测量方法，具有建模速度快且人工处理量少的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种利用摄影测量三维模型的地形图测量方法，包括

获取针对地面的航空拍摄影像；

基于航空拍摄影像进行空中三角测量；

进行地面高程矢量数据采集；

依据空中三角测量结果以及地面高程矢量数据建立地表三维轮廓；

结合航空拍摄影像，将地表三维轮廓赋予图像信息建立三维模型图。

采用上述技术方案，利用航拍获取地面的拍摄影像，节省人工劳动量，拍摄效率高。之后基于航空拍摄影像进行空中三角测量，依据摄影测量原理，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置，为后面的三维建模采集数据。采集建筑物屋顶矢量数据，利用此数据对正射影像数据进行纠正，消除建筑物投影差。之后依据空中三角测量结果以及地面高程矢量数据建立地表三维轮廓，然后结合航空拍摄影像，对地表三维轮廓赋予图像信息，继而建立三维模型。

进一步，所述空中三角测量包括：

依照数字航空影像确定的相对定向结果；

之后结合IMU/DGPS/GPS数据以及像控点坐标进行绝对定向；

依据绝对定向结果计算空中三角测量结果。

进一步，还包括