无人机倾斜摄影在BIM技术中的应用

论文摘要

随着人类社会的进步,各个行业都经历了高速发展,建筑业也不例外。随着技术手段的提升,相比于传统建筑,现代建筑无论是从规模、投资,还是建造周期上,都经历了倍数级的增长。技术手段的飞速增长,导致了建筑业内建筑目标的附加信息越来越复杂。同时为了响应环保、可持续、智慧城市的号召,建筑信息的管理水平需要得到同步提升。相比于以前,现代建筑的生命周期提升了许多。从时间跨度上来看,建筑信息并不是孤立的。竣工后的使用、维护很大程度上取决于工程建设过程中的信息,而建设过程中的信息又同时决定了工程的进度、质量、成本等关键指标。所以对现代工程而言,具备相应的工程管理能力,就是要建立一套信息管理体系,包含建筑整个生命周期所涉及到的信息,同时对这些信息具备相应的更新、维护、分析等管理能力。针对信息管理问题,BIM技术应运而生。从项目初期规划设计阶段开始,经历深化设计、施工信息管理、建成后的运营围护、直至项目拆解,项目的全生命周期都可以通过BIM参与管理。BIM在前期决策、初步设计、可视化、协同工作、模拟施工等方面发挥出前所未有的作用,堪称建筑行业信息管理的一次重大变革。但BIM的信息管理需要配合建筑周围场地、环境的信息输入,才能发挥出其原本的优势。对建筑项目本身的信息由施工人员配合设计人员进行输入、编辑。进行项目信息精细化管理,对信息的精度提出了较高的要求。对于建筑项目周围的场地、环境的模型输入,现阶段常用的方法是对其信息进行粗略的数据测量与输入。这样带来的最直接的负面影响就是粗略测量会使模型精度较低,不足以反映出真实信息;若提高测量精度,则会使附加工作量骤增,降低了工作效率,造成资源浪费。空中倾斜摄影技术发源于二战时期,但由于飞行、拍摄硬件的限制,直到近几年才得到较为普适的运用。该技术利用飞行器对目标区域进行一定量的电子图像拾取,并通过计算机进行空中三角测量、控制点的建立、纹理映射等步骤,完成目标区域的真三维重建。该技术的优势在于成本低、效率高,整个过程基本由计算机完成,人员参与度少,直接减少了可能发生错误的环节。BIM技术的重点在于建筑内部各信息的管理,无人机倾斜摄影的重点在于建筑外部的地理、几何信息。通过研究相关领域的知识,本文完成了对两种模型的创建,并进行了融合及融合之后的应用。本文的主要研究成果如下:(1)阐述了空中倾斜摄影的基本原理,总结了基于空中倾斜摄影进行目标区域真三维模型重建的关键技术;(2)对BIM技术的概念、应用、相应价值进行了阐述,对BIM技术的信息交换标准进行了重点分析;(3)通过DJI Mavic Pro飞行平台搭载DJI FC220相机获取研究区域内的五向倾斜摄影影像资料,利用Context capture进行真三维模型的重建;(4)在研究区域内选取试验区域创建了BIM建筑模型,阐述了建筑模型创建过程中遇到的问题与思考;(5)得到两种模型之后,对两种模型的储存格式与转换机制进行研究,对两种模型的融合进行实例研究,并对模型融合后的应用进行探索:真三维可视化、室内外一体化、视觉分析、空间分析等。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 廉森

导师: 续晓春

关键词: 无人机倾斜摄影,真三维模型重建,可视化分析

来源: 太原理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 自然地理学和测绘学,建筑科学与工程,计算机软件及计算机应用

单位: 太原理工大学

分类号: TU17;P231

总页数: 90

文件大小: 5046K

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