几何数据的采集
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RTK测量中的数据采集模式技术部朱代军在南方工程之星软件中,给用户提供了多种数据的采集方式,为了提高数据的采集精度,常会用到平滑存储和控制点测量:1、平滑存储操作:设置→其它设置→存储设置图1 存储设置存储类型设置是设置软件存储测量点类型,其类型有以下四种:A、一般存储:即对点位在某个时刻状态下的坐标进行直接存储。
(点位坐标每秒刷新一次。
)操作方式有快捷键操作和菜单操作。
B、平滑存储:即对每个点的坐标多次测量取平均值。
在存储条件选择平滑存储,然后平滑存储下面设置时间间隔,点击右上角的“OK”退出存储条件设置,平滑存储设置完毕。
图2 平滑存储设置图3 正在进行平滑处理此时可以按手簿键盘的字母键“A”或点击快捷键“S”进行平滑测量,点击后出现图3所示,右上角显示还有几次平滑测量,平滑测量完成后点击“确定”或者按手簿上面的右下角的回车键“enter”保存数据。
注意:当使用的平滑存储后,*.rtk文件中将存放平滑次数的所有点,*result.rtk文件中只存储平滑后的数据,*.dat中也只存储平滑后经参数转换后的数据。
( * 代表工作项目名)当测量一些精度相对较高时,可采用此平滑存储方式,理论上就是每秒测量一次数据然后再求取平均值。
想要等到更高精度的数据需使用控制点测量。
C、自动存储:即按设定的记录条件自动记录测量点。
首先要设定自动存储的条件,自动存储条件有Single(单点解)、DGPS(差分解)、Float(浮点解)和Fixed(固定解)四种选择,一般状况下我们选择自动存储条件为Fixed(固定解),根据需要选择是按时间还是按距离来存储,然后输入相应的间隔,点击右上角的“OK”,自动存储设置完成。
在测量时可以按手簿键盘的字母键“A”调出自动存储界面,需结束也可按“A”进行操作。
图4 自动存储图5 偏移存储D、偏移存储:类似于测量中的偏心测量,记录的点位不是目标点位,根据记录点位和目标点位的空间几何关系来确定目标点。
坐标测量的主要步骤和方法坐标测量是一种常见的测量方法,用于确定物体在空间中的位置。
它被广泛应用于几何测量、建筑设计、制造业等领域。
坐标测量的主要步骤和方法包括目标设置、仪器选择、数据采集、数据处理和结果分析等。
目标设置在进行坐标测量之前,首先需要明确测量的目标。
目标可以是一个点、一条直线、一个平面或一个曲面等。
根据目标的不同,选择合适的测量方法和仪器。
同时,确定需要测量的坐标系统,如笛卡尔坐标系、极坐标系或球面坐标系等。
仪器选择根据目标设置的要求,选择合适的测量仪器。
常用的测量仪器包括全站仪、测距仪、水平仪、经纬仪等。
根据测量的精度要求和测量场景的特点,选择合适的测量仪器。
同时,熟悉仪器的操作方法和使用规范,确保测量的准确性和可靠性。
数据采集在进行实际测量时,需要根据仪器的测量原理和操作方法,采集目标点的坐标数据。
根据测量仪器的不同,有两种常见的数据采集方式:直接读数和间接读数。
直接读数是指通过测量仪器直接获取目标点的坐标数值,如使用全站仪直接读取目标点的空间坐标。
间接读数是指通过测量仪器间接获取目标点的坐标数值,如使用经纬仪测量目标点的经纬度,再根据坐标转换公式计算目标点的空间坐标。
数据采集时需要注意以下几点:保持测量仪器的稳定和准确,避免外界因素对测量结果的影响;采集足够的样本数据,以提高测量结果的可靠性和精度;记录测量时的环境条件和其他相关信息,以便后续的数据处理和结果分析。
数据处理在完成数据采集后,需要对采集到的数据进行处理,以得到最终的测量结果。
数据处理的主要步骤包括数据清洗、数据校正和数据计算等。
数据清洗是指对采集到的原始数据进行筛选和处理,去除异常值和错误数据。
数据校正是指根据仪器的校准参数和误差模型,对采集到的数据进行修正和调整,提高测量结果的准确性和可靠性。
数据计算是指根据测量目标的要求和约束条件,对处理后的数据进行计算,得到最终的测量结果。
结果分析在完成数据处理后,需要对得到的测量结果进行分析和评估。
测绘技术的数据采集和处理流程近年来,测绘技术在各个领域的应用越来越广泛,这得益于数据采集和处理流程的不断优化与发展。
本文将从数据采集的前期准备、采集方法以及数据处理等方面,详细阐述测绘技术的数据采集和处理流程。
一、前期准备在进行数据采集之前,必须要进行充分的前期准备工作。
首先,需要明确测绘目标和目的,确定测绘的范围和要素,制定采集计划和方案。
其次,需要对采集设备进行选择和配置,确保其能够满足采集需求。
此外,还需要了解和熟悉采集区域的地形地貌特点,掌握相关的地质地貌知识,以便在采集过程中做好数据的判读和处理。
二、数据采集方法根据测绘目标和范围的不同,数据采集方法可以分为多种。
常见的包括航空摄影测量、遥感影像解译、GPS定位测量以及地面测量等。
其中,航空摄影测量能够利用飞机或无人机进行全景拍摄,获取大范围的高分辨率影像数据;遥感影像解译则通过对卫星或无人机拍摄的遥感影像进行解译和分析,获取特定要素的信息;GPS定位测量则是利用卫星系统进行精确定位和测量;地面测量则是通过在地面上进行测量,获取地形地貌等数据。
根据具体的测绘需求,选择合适的数据采集方法至关重要。
三、数据处理数据采集完成后,下一步就是对采集的数据进行处理和分析。
数据处理是整个测绘过程中非常重要的一步,直接决定了数据的质量和可用性。
数据处理的流程大致分为数据预处理、几何处理、属性处理和空间分析等几个环节。
首先,数据预处理主要包括数据校正和纠正,以确保数据的准确性和一致性。
比如对航空摄影测量而言,需要对影像进行几何校正、辐射校正和颜色校正等处理,以达到正常的几何和色彩效果。
其次,几何处理是指对测量数据进行几何精度改正和调整。
例如,对测量的三维数据进行配准和变换,以确保其与现实地理空间的一致性。
接着,属性处理是指对采集的各种特征属性进行提取和分析。
例如,对地物的分类、识别和编码等。
这一步骤需要依赖于影像解译、数字化和属性提取等方法。
最后,空间分析是根据采集的数据和处理产生的数据,进行空间关系和特征分析。
实景三维mesh模型处理流程一、概述实景三维mesh模型是一种由三维点云数据生成的可视化模型,广泛应用于地理信息系统、虚拟现实、机器人导航等领域。
本文将介绍实景三维mesh模型的处理流程,包括数据采集、预处理、网格生成和后处理等环节。
二、数据采集实景三维mesh模型的数据采集主要依赖于激光扫描仪、摄像机等设备。
激光扫描仪通过发射激光束并接收反射回来的光信号,得到目标物体的三维点云数据。
同时,摄像机可以捕捉到目标物体的纹理信息,用于后续的贴图处理。
数据采集过程需要保证扫描仪或摄像机的位置、姿态和分辨率等参数的准确性和稳定性。
三、预处理采集到的原始点云数据需要进行预处理,主要包括点云去噪、点云配准和点云滤波等步骤。
点云去噪是为了去除由于设备误差或环境干扰导致的噪声点,常用的方法包括统计滤波、高斯滤波等。
点云配准是将多个局部点云数据融合成一个全局点云数据,常用的方法有ICP(Iterative Closest Point)算法和SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法等。
点云滤波则是为了提取目标物体的特征点,例如法线、曲率等。
四、网格生成在预处理完成后,需要对点云数据进行网格化处理,生成实景三维mesh模型。
网格生成是将点云数据转化为由三角面片构成的网格模型,常用的方法有Delaunay三角剖分算法和Marching Cubes算法等。
这些算法可以根据点云的密度和分布情况自动进行网格的划分,并生成具有一定拓扑结构的网格模型。
五、贴图处理生成的网格模型通常只包含几何信息,为了美化模型并增加真实感,需要将纹理信息与网格模型进行融合,即贴图处理。
贴图处理主要包括纹理映射和纹理融合两个步骤。
纹理映射是将摄像机采集到的图像映射到网格模型上,常用的方法有投影映射和贴图坐标映射等。
纹理融合则是将多个纹理图像进行融合,常用的方法有混合贴图和法线贴图等。
六、后处理生成实景三维mesh模型后,还需要进行后处理以满足特定需求。
如何进行室内空间数据采集与建模室内空间数据采集与建模是一项重要的技术,它可以为室内设计、建筑规划以及智能家居等领域提供准确、可靠的数据支持。
随着科技的进步和人们对空间感知需求的增加,室内空间数据采集与建模的重要性日益突显。
本文将介绍如何进行室内空间数据采集与建模,从数据采集的技术手段、建模方法以及应用案例等方面进行探讨。
第一部分:室内空间数据采集室内空间数据采集主要包括平面数据、高程数据、物体属性数据以及纹理数据等多个方面。
在进行室内空间数据采集前,需要明确采集的目的和需求,以便选择合适的采集手段和设备。
目前常用的室内空间数据采集技术包括激光扫描、摄影测量、虚拟现实等。
1. 激光扫描技术激光扫描技术是一种快速、精确的三维数据采集方法。
它通过激光点云的方式对室内空间进行扫描,得到准确的空间坐标信息。
激光扫描设备可以将整个室内空间的几何形状、尺寸和结构等信息实时地进行记录和传输。
2. 摄影测量技术摄影测量技术是利用图像进行空间数据采集的方法。
通过拍摄室内空间的照片,利用摄影测量的原理和算法,可以测量出物体的尺寸、形状以及相对位置等信息。
这种技术简单、成本低,并且无需专业设备,因此被广泛应用于室内空间的数据采集。
3. 虚拟现实技术虚拟现实技术是一种基于计算机图形学和交互技术的室内空间数据采集方法。
通过构建室内空间的三维模型,并通过虚拟现实设备进行交互,可以获得真实感的空间数据。
虚拟现实技术可以模拟不同的光照、材质和纹理等因素,以提供更真实的感官体验。
第二部分:室内空间建模室内空间建模是在数据采集基础上进行的,它是将采集到的数据进行处理和分析,构建出室内空间的模型。
室内空间建模可以分为物体建模、几何建模和语义建模等不同层次。
1. 物体建模物体建模是将采集到的室内物体进行拟合和重建的过程。
通过对物体进行模型化处理,可以获得物体的几何形状、属性和纹理等信息。
常用的物体建模方法包括基于形状重建的方法和基于语义分割的方法等。
数字高程模型(DEM)数据采集方法及对比分析摘要本文简要论述数字高程模型(DEM)数据采集方法及对比分析。
关键词数字高程模型(DEM);数据采集方法;对比分析随着测绘技术设备和计算机技术的结合与科技技术不断发展。
数字化地图逐渐取代了以往模式,其中数字高程模型数据作为地理性息的基础数据以广泛的应用于国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域。
本文简要论述数字高程模型(DEM)数据采集方法及对比分析。
1 数字高程模型(DEM)数字高程模型(Digal Elevation Model)是在高斯投影平面上规格的各网点的平面坐标(X,Y)及高程(H)数据集。
DEM的格网间隔应与其高程精度相适配。
并形成有规则的格网数据。
为完整反映地表形态,应配套相应的离散高程点。
2 数字高程模型(DEM)数据采集方法为建立数字高程模型(DEM),必需按精度要求采集足够的点位三维坐标。
下面就简述数据的采集方法。
2.1 纸介质地形图数据采集方法原有的纸图成已不能满足社会发展的需要,数字化地图产品的输出已成为必然。
纸质图数据化是一种DEM数据获取的最基本方法,可分为手扶跟踪数字化和扫描矢量化。
1)手扶跟踪数字化。
手扶跟踪数字化是目前最为广泛使用的将已有地图数字化的手段,利用手扶跟踪数字化仪可以输入点地物、线地物以及多边形边界的坐标,通常采用两种方式,即点方式和流方式,流方式又分距离流方式和时间流方式。
手扶跟踪数字化,可以直接获取矢量数据。
用数字化仪跟踪纸介质图形中的点、线等信息,通过数字化软件实现图形信息向数字化信息的转换。
使用跟踪数字化仪(手扶或自动)将地图图形要素(点、线、面)进行定位跟踪,并量测和记录运动轨迹的X,Y坐标值,获取矢量式地图数据。
2)扫描矢量化。
扫描矢量化的基本原理是对各种类型的数字工作底图如纸质地图、黑图或聚酯薄膜图,使用扫描仪及相关扫描图像处理软件,把底图转化为光栅图像,对光栅图像进行诸如点处理、区处理、桢处理、几何处理等,在此基础上对光栅图像进行矢量化处理和编辑,包括图像二值化、黑白反转、线细化、噪声消除、结点断开、断线连接等。
水密几何工作流什么是水密几何工作流水密几何工作流是一种用于检测和评估船舶、海洋平台等水下结构物的漏水情况的工作流程。
通过使用各种传感器和设备,结合数学模型和计算机辅助分析技术,可以检测出结构物中的漏水点,并对漏水点进行定位、评估和修复。
工作流程概述水密几何工作流主要包括以下几个步骤:1.数据采集:使用各种传感器和设备对结构物进行扫描和监测,获取相关的数据。
常用的数据采集方法包括激光扫描、摄影测量、压力传感器等。
2.数据处理:对采集到的数据进行处理和分析,提取出有用的信息。
这个过程通常包括点云数据处理、图像处理、信号处理等。
3.建模与重建:根据采集到的数据,利用计算机辅助设计软件或者数学模型,对结构物进行三维建模和重建。
这个过程可以使用CAD软件、有限元分析软件等。
4.漏水点检测:通过对建模和重建后的结构物进行分析和模拟,检测出可能存在的漏水点。
这个过程通常包括压力分析、流体力学模拟等。
5.漏水点定位:确定漏水点的位置,可以使用各种定位技术,如全球定位系统(GPS)、声纳、激光测距等。
6.评估与修复:对检测到的漏水点进行评估,并制定相应的修复方案。
评估可以包括漏水点的大小、严重程度、影响范围等。
修复方案可以包括封堵漏水点、加固结构等。
工作流程详解数据采集数据采集是整个工作流程的第一步,它是获取相关信息的基础。
根据具体需求和条件,可以选择合适的传感器和设备进行数据采集。
常用的传感器包括激光扫描仪、摄影测量仪、压力传感器等。
这些传感器可以获取不同类型的数据,如空间信息、图像信息和压力信息。
数据处理数据处理是将采集到的原始数据转换为有用信息的过程。
这个过程通常包括对数据进行滤波、去噪、配准等操作,以提高数据的质量和准确性。
常用的数据处理方法包括点云数据处理、图像处理、信号处理等。
建模与重建建模与重建是根据采集到的数据,利用计算机辅助设计软件或者数学模型,对结构物进行三维建模和重建的过程。
这个过程可以使用CAD软件、有限元分析软件等。
几何研究报告概述本文旨在探讨几何学在不同领域的应用,并分析其对科学与工程的重要性。
几何学作为数学的重要分支之一,研究物体的形状、大小、位置关系以及空间结构等问题。
在现代科学和工程领域,几何学的应用不可忽视,对于解决实际问题具有重要意义。
几何学在计算机图形学中的应用计算机图形学是指利用计算机技术生成、处理和显示图像的学科。
几何学在计算机图形学中起到了重要的作用。
几何模型是计算机图形学中的关键概念,它描述了物体的几何形状和位置信息。
通过几何模型,计算机可以对图像进行建模、处理和渲染。
几何学在计算机图形学中的应用不仅限于三维建模与渲染,还涉及到线段与曲线的插值算法、曲面的曲率计算、光线追踪等。
例如,利用几何学的算法可以在计算机上实现真实感光线追踪,以达到逼真的渲染效果。
几何学的研究对于提升计算机图形学的性能和质量具有重要意义。
几何学在地理信息系统中的应用地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种利用计算机科学和地理学的知识对地理空间数据进行管理、分析和显示的系统。
几何学在地理信息系统中发挥着关键作用。
GIS 主要由地图数据处理和地理分析两个部分组成。
其中,地图数据处理部分涉及到地理数据的采集、存储、管理和可视化等。
而地理分析部分则利用数学和几何学的方法对地理数据进行分析和推理。
几何学在地理分析中常被用于测量地理空间要素的距离、面积、方向等特征,并进行空间关系的计算。
GIS 的应用非常广泛,涵盖农业、城市规划、环境保护、交通规划等多个领域。
几何学的应用使得 GIS 可以更好地进行地理数据分析与决策支持,为实际应用提供科学依据。
几何学在物理学中的应用几何学在物理学中具有广泛的应用。
物理学研究物体的运动、力学、热力学等现象,几何学为这些现象提供了重要的数学工具和分析方法。
在力学中,几何学被用于描述物体的运动轨迹、速度、加速度等物理量。
通过几何学的方法,可以轻松地计算物体在空间中的运动情况,为研究物体的力学特性提供了有力的支持。
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三坐标测量的检测流程1. 概述三坐标测量是一种精密测量技术,用于测量物体的形状、尺寸和位置。
它通过在三个坐标轴上移动探针,并记录探针与物体表面的接触点坐标,从而确定物体的几何特征。
三坐标测量具有高精度、高效率和广泛适用性的特点,被广泛应用于制造业、航空航天、汽车工业等领域。
本文将详细描述三坐标测量的检测流程,包括准备工作、设备校准、数据采集、数据处理和结果分析等步骤,确保流程清晰且实用。
2. 准备工作在进行三坐标测量之前,需要进行一些准备工作,以确保测量的准确性和可靠性。
2.1 确定测量目标首先需要确定要进行测量的目标物体,并明确所需测量的特征和要求。
根据目标物体的尺寸、形状和表面特性,选择合适的探针和测量方法。
2.2 准备样品将目标物体进行清洁,并确保其表面没有杂质、划痕或凹凸不平的情况。
对于某些特殊材料或表面处理过的物体,可能需要进行特殊的处理,以提高测量的精度和可靠性。
2.3 确定测量方案根据目标物体的特点和要求,选择合适的测量方案。
常见的测量方案包括点测量、线测量、面测量和曲面测量等。
2.4 设置测量条件根据目标物体和测量方案,设置合适的环境条件。
包括温度、湿度、光照等因素。
确保环境条件稳定,并避免对测量结果产生干扰。
3. 设备校准设备校准是保证三坐标测量准确性的关键步骤。
在进行实际测量之前,需要对三坐标测量设备进行校准,以消除系统误差和仪器漂移。
3.1 校准探针首先需要对探针进行校准。
通过使用已知尺寸和形状的基准物体,将探针与基准物体接触,并记录探针与基准物体的接触点坐标。
根据基准物体的实际尺寸和测量结果,对探针的误差进行补偿。
3.2 校准坐标轴接下来需要对三个坐标轴进行校准。
通过使用已知尺寸和形状的基准物体,在不同位置和方向上进行测量,并记录测量结果。
根据基准物体的实际尺寸和测量结果,对坐标轴的误差进行补偿。
3.3 校准系统误差最后需要对整个系统的误差进行校准。
通过使用已知尺寸和形状的基准物体,在不同位置和方向上进行测量,并记录测量结果。
三维保存数据的原理三维保存数据的原理主要基于计算机图形学和数据压缩技术。
具体来说,它涉及到以下几个步骤:数据采集、数据建模、数据存储和数据展示。
1. 数据采集:首先,需要获取需要保存为三维数据的三维场景的信息。
这可能涉及到从传感器、摄像头或其他设备中获取图像或视频数据,或者通过人工方式测量得到三维场景中的几何信息、纹理信息等。
2. 数据建模:数据建模是利用采集的数据来生成三维模型的过程。
通常,这涉及到对数据进行处理、建模和渲染。
处理可能包括数据清理、变换、插值等步骤,以得到更准确、更平滑的数据。
建模则通常使用计算机图形学中的建模算法,如网格建模、表面建模或体素建模等,将数据转换为三维模型。
渲染则是将三维模型转换为视觉上可见的图像或视频的过程。
3. 数据存储:三维数据通常以文件的形式进行存储。
常用的三维数据文件格式有.obj、.fbx、.dae等。
这些格式能够保存三维数据的几何信息、纹理信息、光照信息等,以便于后续的数据处理和展示。
对于大规模的三维数据,还可以使用分布式存储系统进行存储,如Hadoop HDFS、Amazon S3等。
4. 数据展示:三维数据可以通过各种方式进行展示,如计算机屏幕显示、投影显示、虚拟现实设备显示等。
在计算机屏幕上显示时,可以使用计算机图形学中的渲染算法将三维数据转换为二维图像,并进行色彩、光照、视角等调整,以获得最佳的视觉效果。
此外,为了提高数据保存的效率,通常会使用数据压缩技术对三维数据进行压缩。
数据压缩可以通过各种算法实现,如霍夫曼编码、游程编码、分块编码等。
这些算法能够在保证数据完整性的前提下,尽可能地减少数据的存储空间和传输带宽。
以上就是三维保存数据的原理,希望对你有所帮助。
倾斜摄影测量的技术流程倾斜摄影测量,是一种空间数据采集和制图领域中的新型技术,其可以获取建筑物、道路、桥梁等高耸物件的三维数值模型,同时也被广泛应用于城市规划、土地利用、环保和安全等领域。
本文将分别介绍倾斜摄影测量的技术流程,包括数据采集、相对定位、绝对定位、建模及可视化等技术流程。
一、数据采集倾斜摄影测量第一步是数据采集,该步骤是指用无人机、飞机或直升机搭载倾斜摄影仪对进行拍摄。
当然,这里采集的数据不仅包括照片,也包括GPS坐标数据、惯性测量单元(IMU)数据和相机姿态(方向)数据。
其中,GPS坐标数据是为了建立场地坐标系而采集的,IMU数据则可以从加速度计、陀螺仪和磁力计获得,以获得更准确的姿态数据,相机姿态数据则可以从惯性传感器上获取。
这些气象数据一起用于计算相机姿态,从而将所有照片地位于场地坐标系中,以便后续数据处理的准确性。
二、相对定位经过数据采集后,第二步是进行相对定位,该步骤是将拍摄的照片按照相机拍摄的姿态计算到一个三维坐标系中。
相对定位可以通过多视图三角测量方法来完成,这是一种基于照片的标记点位置计算相机位姿的方法。
将通过标注的点位置直接从图像位置估计三维点,再将其与另一图像中的三维点匹配可精确定位照片中对应点的位置。
这种方法可以准确计算照片的相对位置和朝向,以便于后续的数据处理。
三、绝对定位相对定位计算完成后,第三步则是进行绝对定位。
这一步骤需要处理场地坐标系和全球坐标系之间的关系,以便于将采集的照片数据与地球上的实际地物坐标相对应。
绝对定位包括两个步骤,一个是场地定位,一个是全球定位。
场地定位通常采用封闭空间调节模型,将相对定位计算结果嵌入到场地坐标系中。
全球定位通常使用全球定位系统(GPS)、全球卫星定位系统(GLONASS)或北斗卫星系统(BDS)的数据来确定场地坐标系和全球坐标系之间的关系。
四、建模在绝对定位清除所有误差之后,就可以进入第四步,即基于采集的倾斜摄影数据构建三维场景模型。
三维地理信息模型生产规范ICS 07.040A 75备案号:37678——2012CH 中华人民共和国测绘行业标准CH/T 9016-2012三维地理信息模型生产规范Specifications for the producing ofthree—dimensional model on geographic information2012-10-26发布 2013-01-01实施国家测绘地理信息局发布目次前言1 规范2 规范性引用文件3 术语和定义4 缩略语5 总体要求6 数据准备7 生产设计8 地形模型生产 9 建筑要素模型生产 10 交通要素模型生产 11 植被要素模型生产 12 水系要素模型生产 13 管线及地下空间设施要素模型生产14 场地模型15 其他要素模型16元数据生产17质量要求附录A(资料性附录)纹理贴图不同等级表现参考示例参考文献前言CH/T 9015—2012《三维地理信息模型数据产品规范》、CH/T 9016—2012《三维地理信息模型生产规范》和CH/T 9017—2012《三维地理信息模型数据库规范》对三维地理信息模型的数据获取、加工处理和生产建库等过程提出了具体技术要求,并作出了相应规范。
本标准涵盖了三维地理信息模型生产方面的内容。
本标准的起草规则依据CB/T1.1—2009。
本标准由国家测绘地理信息局提出并归口。
本标准起草单位:中国测绘科学研究院、武汉市国土资源和规划信息中心、高德软件有限公司、北京市测绘设计研究院、建设综合勘察研究设计院有限公司和北京四维益友信息技术有限公司。
本标准主要起草人:李成名、李宗华、赵占杰、林苏靖、胡圣武、刘晓丽、李治庆、印洁、洪志远、赵柯、吴璇、陶迎春、孟勇飞、林善红。
三维地理信息模型生成规范1 范围本标准规定了三维地理信息模型数据的内容、采集方法和模型制作以及数据质量等方面的要求。
本标准适用于三维地理信息模型数据的采集、模型制作以及更新维护等工作环节。
3d测量基础算法原理1 3D测量的背景和概述随着科技的不断发展,3D打印、VR虚拟现实和大规模的空间数字化建模等应用越来越广泛,需要越来越高精度的3D测量技术支持。
3D测量是通过手段确定三维空间中物体的几何形状、尺寸和位置关系的技术。
3D测量常常需要将图像或物体转换成数字模型,而数字化的精度对后续应用的成果有直接影响。
因此,3D测量技术在机械制造、汽车、建筑、化工、医药等领域都有广泛的应用。
2 3D测量的基础算法原理3D测量的基础算法原理主要包括几何基本概念、数据采集、数据处理和数据展示等环节。
(1)几何基本概念几何基本概念包括点、线和面。
点是三维空间中最基本的元素,可以通过三元组(x,y,z)表示。
线是由两个点组成的曲线,可以用一个点向量来表示起点和一个向量来表示方向。
面是由三个点组成的平面,可以用三个点向量来表示。
(2)数据采集数据采集是3D测量的第一步,通常需要借助光学测量仪器,例如三维激光扫描仪、摄影测量仪或者雷达等,将图像或物体的形态信息数字化。
通过光学原理,将光学测量仪器对物体的扫描或拍摄得到的点云数据,转换成一组坐标点云,然后根据测量技术和精度要求,进行点云数据的处理和分析。
(3)数据处理数据处理是3D测量的核心环节。
扫描仪、摄影测量仪或者雷达等收集的点云数据往往包含杂散数据,噪声数据,以及重复点等问题。
因此,处理点云数据是为了将这些数据清理过滤,得到更为真实准确的数字化模型。
常见的点云数据处理方法分为去噪、重构和转换等几个步骤。
去噪:因为收集的点云数据往往存在噪音,因此需要进行去噪处理。
去噪有多种方法,如基于采样的方法、基于工作量的方法和基于采样与工作量的方法等。
重构:重构即是将点云数据转化成几何形状,可以生成三角形网格、Bezier曲面等三维模型形式。
重构有多种方法,如曲率估计、角度平均和平面拟合等方法。
转换:在进行数据处理过程中,可能会需要将点云转换成某种特定的格式,例如STL、OBJ或者DXF等文件格式,以便进一步操作。
§3.4 空间数据的采集
一、几何数据的采集
在GIS的几何数据采集中,如果几何数据已存在于其它的GIS或专题数据
库中,那么只要经过转换装载即可;对于由测量仪器获取的几何数据,只要把测
量仪器的数据传输进入数据库即可,测量仪器如何获取数据的方法和过程通常是
与GIS无关的。
对于栅格数据的获取,GIS主要涉及使用扫描仪等设备对图件的扫描数字
化,这部分的功能也较简单。因为通过扫描获取的数据是标准格式的图像文件,
大多可直接进入GIS的地理数据库。
从遥感影像上直接提取专题信息,需要使用几何纠正、光谱纠正、影像增
强、图像变换、结构信息提取、影像分类等技术,主要属于遥感图像处理的内容。
因此,以下主要介绍GIS中矢量数据的采集。GIS中矢量数据的采集主要
包括地图跟踪数字化与地图扫描数字化。
1、地图跟踪数字化
跟踪数字化是目前应用最广泛的一种地图数字化方式,是通过记录数字化板
上点的平面坐标来获取矢量数据的。其基本过程是:将需数字化的图件(地图、
航片等)固定在数字化板上,然后设定数字化范围、输入有关参数、设置特征码
清单、选择数字化方式(点方式和流方式等),就可以按地图要素的类别分别实施
图形数字化了。
由于跟踪数字化本身几乎不需要GIS的其它计算功能,所以跟踪数字化软件
往往可以与整个GIS系统脱离开,因而可单独使用。
地图跟踪数字化时数据的可靠性主要取决于操作员的技术熟练程度,操作员
的情绪会严重影响数据的质量。操作员的经验和技能主要表现在能选择最佳点位
来数字化地图上的点、线、面要素,判断十字丝与目标重合的程度等能力。为了
保持一致的精度,每天的数字化工作时间最好不要超过6小时。
GIS中的地图跟踪数字化软件为了获取矢量数据应具有下列基本功能:
1° 图幅信息录入和管理功能
即对所需数字化的地图的比例尺、图幅号、成图时间、坐标系统、投影等信
息进行录入和管理。这是所采集的矢量数据的数据质量的基本依据。
2° 特征码清单设置
特征码清单是指安放在数字化仪台面或屏幕上的由图例符号构成的格网状清
单,每种类型的符号占居清单中的一格。在数字化时只要点中特征码清单区的符
号所在的网格,就可知道所数字化要素的编码,以方便属性码的输入。地图跟踪
数字化软件应能使用户方便地按自己的意愿设置和定义特征码清单。
3° 数字化键值设置
即设置数字化标识器上各按键的功能,以符合用户的习惯。
4° 数字化参数定义
主要是指系统应能选定不同类型的数字化仪,并确定数字化仪与主机的通讯
接口。
5° 数字化方式的选择
主要是指选择点方式还是流方式等进行数字化。
6° 控制点输入功能
应能提示用户输入控制点坐标,以便于进行随后的几何纠正。
完