王永生，盧小平，朱　慧，焦金龍

(1. 河南理工大學礦山空間信息技術國家測繪地理信息局重點實驗室,河南 焦作 454003； 2. 河南省遙感測繪院，河南 鄭州 450003; 3. 河南省金地遙感測繪技術有限公司，河南 鄭州 450003)

前坪水庫位于淮河流域沙潁河支流北汝河上游，河南省汝陽縣的前坪村，是以防洪為主，結合灌溉、供水，兼顧發(fā)電的大型水庫，水庫總庫容5.84億m3，控制流域面積1325 km2。前坪水庫工程是河南省重點水利工程，同時也是我國“十三五”期間重點建設的172項重大水利工程之一?，F代社會中，遙感技術已成為人類獲取地理環(huán)境及其變化信息的必備高科技手段[1]。本文綜合利用多類型無人機搭載不同傳感器進行航空攝影，采集水庫主體庫區(qū)及局部重點施工區(qū)影像數據，制作水庫實景三維地理信息模型，并與設計模型聯合應用，提高展示效果，輔助工程建設管理，從BIM服務入手為水庫設計、建設、運行提供全生命周期服務。

1　無人機低空遙感

1.1　無人機平臺

根據前坪水庫建設工程對三維模型精度需求劃分不同的作業(yè)區(qū)域，主體庫區(qū)建立實景三維粗模，局部大壩及附屬設施等重點施工區(qū)建立實景三維精模。由于庫區(qū)地處豫西伏牛山區(qū)，地形較為復雜，適合采用無人機航空攝影測量方法進行數據獲取和三維建模。本文選用長航時固定翼油動無人機和電動六旋翼傾斜攝影無人機作為空間數據獲取平臺，采用聯合作業(yè)建模的工作模式。無人機平臺及搭載見表1。

1.2　無人機航空攝影

為滿足制作DOM要求，固定翼無人機航飛航向、旁向重疊度分別設計為70%、40%；同時針對重點施工區(qū)域，采用電動多旋翼無人航飛用于實景建模，為保障后處理影像匹配精度及三維場景真實還原效果，在地形高差允許范圍內，采用降低飛行高度或使用短焦鏡頭等手段，獲取地物側面高清紋理。表2為航攝指標設計參數。

無論是檔案數字化建設、現代信息技術的應用，還是檔案服務平臺的搭建，都需要高校檔案館從頂層設計著手，通過規(guī)范檔案工作流程、建立檔案利用服務工作平臺。目前有許多高校檔案館雖然開設了很多服務渠道，如高校檔案網站、微信公眾號、移動手機APP、高校檔案管理系統等，但由于缺乏整體布局，沒有建立與各項服務渠道、服務方式相適應的工作流程和規(guī)范，線上、線下優(yōu)勢得不到同步，使高校檔案利用服務工作流程難以實現優(yōu)化，花費了大量的時間和經費，沒有起到好的效果。

表1　無人機平臺及搭載

表2　無人機航攝設計

1.3　像控點布設

前坪水庫主體庫區(qū)控制校核線呈不規(guī)則帶狀，以河道貫穿中線的地形特征，本文采用“內部沿河道中線布設、外圍邊角控制”均勻布點方案，共布設像控點位40個，檢查點6個；重點施工區(qū)形狀為矩形區(qū)域，采用四角兩邊法區(qū)域網布點，布設控制點位19個，檢查點6個。布設的控制點如圖1所示。

圖1　像控點布設接合圖

2　水庫實景三維建模

以固定翼無人機單鏡頭獲取的正攝影像與多旋翼無人機五鏡頭傾斜影像為數據源，采用影像匹配彩色點云數據技術和三維網格優(yōu)化算法，實現自動三維重建、紋理映射、連接點重構紋理和重建約束，快速建立了高精度水庫實景三維模型，并成功應用于水利BIM[2-6]。

(1) 由于衛(wèi)星定位原始數據為WGS-84坐標系，因此在數據導入前需要進行平面和高程坐標轉換，以解決POS和像控點坐標不一致的問題。

2.1　三維建模技術流程

(3) 模型編輯處理。如對刪除碎片、水面修補等進行修改操作，將*.3mx格式瓦片轉換成*.obj格式導入第三方軟件(如Geomagic、3ds Max等)進

圖2　庫區(qū)全自動實景真三維制作

由圖2可知，通過對庫區(qū)高重疊度影像進行處理，獲取大量連接點，并在此基礎上建立精細TIN模型及三維白模，采用映射的方式將高清影像紋理映射到三維白模表面，最終實現實景三維的自動生產。

2.2　技術難點解決方案

在三維建模過程中，采用的軟件雖然自動化程度較高，但仍然存在POS和像控點坐標不一致、外方位元素未知等技術難點。為保證模型的精度，本文采用以下具體的人工干預步驟：

值得注意的是，教師課后要及時批閱學生習作并反饋，除關注單詞拼寫或語法錯誤外，應更多關注語篇的邏輯結構、語言表達方式等；可采用分期面批的形式，用激勵性評價，鼓勵學生大膽表達；同時，要提出修改建議，讓學生清楚自己寫作的優(yōu)劣，不斷取得進步；最后，布置學生制作班級寫作板報，把優(yōu)秀作品張貼到學習園地里，進行展示或交流，或發(fā)送到QQ群、微信群里，與家人、好友共賞，提高學生寫作的興趣和積極性。

(2) 影像空間位置和姿態(tài)信息附加。為使POS數據中的點名與相應影像名稱完全一致，利用Excel表格模板將影像名稱和POS數據導入。

將原始影像整理成果、POS數據等導入Smart3DCapture軟件，經像片刺點、幾何處理、自動匹配空三、構建TIN模型、貼紋理、構建三維模型等步驟，實現實景三維建模。整個過程自動化程度高，正射影像和傾斜影像全自動聯合空三，并為建(構)筑物創(chuàng)建高密度的不規(guī)則三角網，并自動貼紋理，具體如圖2所示。

在可比性方面，首先要求相同或類似的經濟活動或事件在不同的政府結算單位進行，根據統一的政策，按照政府要求，確保會計信息具有可比性，以提高部門和會計單位之間的可比性信息。其次，相同或類似的事業(yè)單位或業(yè)務問題需要相同的政府部門進行處理。發(fā)生在不同的會計計算期間時，應該是一致的會計政策，不會進行徹底的改變，大大提高了不同時期機構結算信息的可比性。

足球課堂的主要任務是完成足球教學目標。良好的足球課堂秩序為一節(jié)課的順利進行，目標的達成打下堅實的基礎。短短的四十分鐘，要想完成課的目標，需要教師充分的課前準備，精心的設計，并建立良好的足球課堂秩序，使學生形成良好的行為習慣，提高足球教學效果。

利用無人機低空遙感對前坪水庫進行實景三維模型，尤其是三維精細模型在水利工程BIM得到了成功應用，將實景模型與虛擬模型疊加融合應用于水利工程建設管理全生命周期，可以使水利工程投資分析、設計、施工、管理等更加科學精準[8-10]，如圖4—圖6所示。

2.3　建模精度及分析

三維建模精度是通過量測模型上檢查點的三維坐標與外業(yè)實測值進行比對，并作為檢測指標[7]。經實際檢測，水庫主體庫區(qū)三維粗模平面中誤差為±0.5～1.0 m，高程誤差為±1.0～2.0 m。重點施工區(qū)傾斜攝影三維精模檢測點分布如圖3所示，精度統計情況見表3。

圖3　重點施工區(qū)檢測點分布(圖中的圓圈)

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由表3可以看出，重點施工區(qū)三維建模精度可以滿足水庫建設需求，但由于主體庫區(qū)航飛面積大、控制點布設相對較少，無人搭載的非量測相機畸變差相對較大，而且重點施工區(qū)地形高差大，即航飛獲取的影像色彩偏灰暗，使得點云匹配效果相對較差，從而造成部分水面匹配存在漏洞、水面和山體相交區(qū)域有存在模型異常等現象，需要采用人工編輯和修補。

3　工程應用

行修改，修改后的模型以*.obj格式導入Smart3D進行更新處理或重新建模，生成*.3mx格式的三維模型。

圖4　模型疊加-輔助大壩、橋梁設計與施工分析

圖5　泄洪洞、輸水洞等施工管理

圖6　精準潰壩模擬、庫區(qū)移民評估

利用實景模型的高精度及現勢性，結合工程的開挖地址模型，還可精確計算出工程量及工程投資，與工程監(jiān)理確認的工程量及工程投資進行對比，從而實現對工程質量和進度的精細化管理。實景模型與設計模型聯合應用，既能展示工程建設完成后的效果，又能更加直觀真實地展示工程進展情況，將無人機實景三維建模技術應用于水利BIM具有重要的實際意義。

飛行時間測距是通過測定UWB脈沖信號從UWB標簽到UWB基站的信號往返時間從而確定其距離的，這種方法解決常規(guī)時間到達（Time of Arrival，TOA）以及時間到達差（Time Difference of Arrival，TDOA）方法中需要UWB標簽與基站保持時間同步的問題。該測距原理是標簽先向基站發(fā)送測距序列，其中可包含要求應答等信息，基站經過一個固定延時之后轉發(fā)信號[12]，標簽接收后計算一次來回程時間，標簽到基站i距離di可用式（1）表示：

4　結　語

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脂肪含量在8.12～15.35g/100g之間，平均含量為10.73g/100g，不同部位的平均含量高低依次為胸腹部肉含量14.45g/100g、前腿肉含量10.99g/100g、最長肌肉含量10.31g/100g、后腿肉含量10.21g/100g、頸肩肉含量10.01g/100g。

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本文采用無人機單鏡頭大重疊攝影與多角度傾斜攝影聯合作業(yè)模式，以河南汝陽前坪水庫為試驗區(qū)，實現了水庫區(qū)域實景三維粗模和精模的快速生產，以及粗模和精模一體化的技術流程。試驗結果表明：無人機實景三維建模成果能夠滿足水利BIM應用及工程投資分析、工程設計、施工與安全質量管理、庫區(qū)移民等需求。

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磚子點點頭，說你女兒這是替你苦錢呢，好，你忙。磚子抬腿剛要走，李金枝甩過了欲言又止的話頭：磚子哥，師姐她……

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