基于可量测实景影像的数字公路体系研究

为了提高公路运营管理及公路网综合服务水平,在分析公路信息化现状及其存在问题的基础上,系统地研究了基于可量测实景影像的全可视化三维数字公路地理信息平台架构及其应用模式。首先针对公路地理信息采集与更新存在的问题,提出了一种移动道路测量系统,给出了移动道路测量系统测量模型,结合公路应用实际,设计了基于移动道路测量系统的线性参考模型。其次,提出基于可量测实景影像公路地理信息平台的概念,设计了基于可量测实景影像的数字公路体系架构。再次,提出基于可量测实景影像数字公路平台上的资产管理、养护管理和路政巡查、应急救援、出行服务等方面的应用模式。最后,以宁波数字公路综合信息系统建设实例验证了基于可量测实景影像数字公路架构的合理性和实用性。     

轻量化实景三维模型质量评定方法

以基于实景三维模型的BIM设计为导向,按照土建工程设计各阶段的不同需求,兼顾模型几何精度和纹理质量,提出轻量化实景三维模型数据质量评定方法。解决了轻量化后的实景三维模型数据质量控制的难题,为其广泛应用到BIM设计中打下坚实基础。改变了传统测绘数据成果的交付形式,从勘察测绘环节促使设计人员使用BIM技术,进而加快BIM技术的普及和应用,加强BIM技术应用的深度和广度,最终实现BIM技术在建筑行业全生命周期过程中的普及和推广。     

易图通强势出击——成就导航电子地图的巅峰之作

国内导航电子地图专业提供商易图通，在业内一向以地图功能强大、技术专业而著称，因此也备受市场的关注。不久前的2008年11月5日易图通在北京钓鱼台国宾馆正式发布了带“路口三维实景放大图”的新版导航电子地图，率先将“三维实景”引入到便携式导航器中。仅仅过去3个月．易图通在原“三维实景”地图基础上又将推出全新动态三维实景导航电子地图。据了解，这款主打“动态三维实景”的地图产品．将会给消费者带来全新的导航体验。     

大场景范围公路实景模型构建技术研究

在公路工程设计、施工和运维阶段建立一个能直观、逼真地展现公路全线的道路及周边环境的公路实景模型,可为公路工程建设在设计、规划、运维等方面提供辅助决策支持和成果的个性化展示,但是目前公路实景模型构建方法在显示效率、实景模型质量、模型构建自动化等方面缺少对大范围带状公路场景的优化。本次研究针对实景模型构建过程中高程和影像数据叠加、地形块轻量技术、LOD调度技术、道路BIM模型自动导入与优化、自动化地物识别和构造物叠加技术进行了研究,提出一种适用于大场景范围的公路实景模型构建方法,较大提升了公路实景环境模型的显示效率、模型效果和构建效率。通过对比LOD调度技术和地形块轻量化技术在不同场景大小下的显示效率和内存占用发现,该构建方法可以满足100 000 m×100 000 m。场小下的公路实景模型构建。     

实景三维技术在道路规划中的应用

随着实景三维技术不断推进发展,将基于倾斜摄影技术获得的实景三维数据集成在集景三维平台中,可实现道路快速三维建模,再通过叠加空间管控要素、现状限制因素等,实现了规划的三维可视化分析。以仙马湖组团路网优化研究为例,验证了基于实景三维路网优化方法的可行性,使规划路网与地形贴合更好,与现状控制因素协调更优,与河道水系亲水更佳,避免了城市建设大挖大填,取得了良好的生态效益和经济效益,践行了绿色生态发展理念。     

无人机三维实景建模技术在路堑边坡地质信息提取中的应用

简述了无人机摄影技术和三维实景建模技术的基本原理和工作流程,选取南宁市大明山保护区三宝至天坪区公路的2段路堑边坡,采用无人机三维实景建模技术,通过航拍和影像数据处理,构建三维实景模型,提取岩体结构面参数、危岩体尺寸等几何信息,工程实例研究和验证表明,无人机三维实景地质建模可视化效果良好,较好地保留和反映了相关地质信息和空间位置信息,对边坡几何信息的识别度和准确性较高,实现了地质信息的数字化、可存储性、可溯性和可度量性,可为公路边坡稳定性分析评价和地质灾害防治提供依据。     

倾斜摄影测量技术在高海拔公路测量中的应用

西藏自治区芒康县境内高海拔高速公路勘察设计项目,采用了无人机倾斜摄影测量绘制大比例地形图。阐述了倾斜摄影测量技术的介绍、生产流程和特点。在航线规划和像控点布设阶段,以高差和统一规划航线为原则进行布点,提高空三加密的精度和通过率,结合倾斜摄影实景三维建模软件和三维模型裸眼测图软件,快速生成桥隧关键工点的三维模型和1∶500地形图,经检查地形图成果满足1∶500地形图规范要求,形成了较完整的技术流程体系,并对公路勘测领域中的应用前景进行了展望。     

BIM技术在城市道路接入设计中的应用

新建道路接入已有道路就会形成交叉口,接入点处易发生交通事故。以泰州市海河路与东风快速路接入项目为背景,探索应用BIM技术进行接入分析与设计。采用倾斜摄影技术获得了接入点处详细的三维实景模型,在此基础上分析道路接入存在的问题,利用鸿业BIM软件进行接入点的三维设计,并与三维实景模型相融合。结果显示,应用BIM技术方便了接入分析,并能直观地展示接入设计,方便进行设计方案评估与进一步优化。     

基于倾斜摄影的实景三维公路地质灾害识别关键技术研究

我国幅员辽阔,地形地质条件复杂,频发的地质灾害给公路安全带来巨大威胁,急需探索准确、灵活的自动识别技术。实景三维技术以其对地形、植被的全面把握能力已逐渐成为防灾减灾领域的重要发展方向,为提升公路地质灾害识别自动化程度提供技术支撑。基于一种成本低、效率高、精度较高的实景三维技术-倾斜摄影,结合三维模型构建、机器学习、虚拟现实仿真模拟等关键技术,构建"影像采集-模型构建-指标提取-样本训练-实景展示"公路地质灾害识别流程,将极大地推动防灾减灾技术更新换代,为结合激光雷达和空天地一体化检测平台,提升公路地质灾害自动化程度奠定基础。     

无人机三维实景测绘在地铁项目土石方规划及 现场实务的应用

施工前期土石方施工规划所需的测量工作,传统的都是先建网再进行逐步实测。在测量过程中,由于地形地貌复杂、测量难度大,导致原建筑物和地貌的尺寸数据不能准确及时地反映给工程技术人员。利用无人机3D实景测绘,360°视觉效果,可实时准确完成实景测绘,并直接从实景三维模型中获取坐标、距离、高差、面积、土石方,即足不出户也可以如在现场一般,既能了解现场情况,又可解决现场施工和管理工作等,极大地解放了生产力,促进现场测绘技术的发展与推广应用。     

基于三维视频融合的隧道运营管理创新应用研究

针对目前隧道数字化运营管理中存在的视频碎片化、视频与业务数据分离、缺乏二三维联动响应手段等问题，提出一种基于三维视频融合的隧道运营管理创新应用方法。1）对隧道运营过程中视频监控的应用现状与需求进行分析，为三维视频融合技术应用与创新实践提供方向； 2）利用BIM与点云重建技术构建隧道场景三维模型，形成隧道虚实融合的静态模型基础； 3）提出一种隧道监控视频三维注册与虚实融合绘制方法，将多路视频实时融合到三维隧道场景模型中； 4）在融合后的三维场景中汇聚融合多源物联传感数据，形成与真实隧道交通运行场景基本一致的数字孪生场景； 5）基于视频融合场景开展二三维联动的隧道保畅、事故救援、设施管理、应急响应等运营管理应用实践。示范应用结果表明，该方法有助于实现更加实时、高效、智能的隧道管理与服务。     

基于Bentley平台的BIM技术在河道设计中的应用

随着计算机与三维技术的迅速发展,水利工程的设计已经不仅局限于解决二维、单领域的技术问题,而是逐渐发展为三维、多专业集合的整体设计模式。现以Bentley系列软件为平台,通过创建模型、碰撞检测、工程量计算、实景效果等技术手段,提出一套适用于河道整治工程的三维设计方法。     

粉喷桩与土工格栅联合加固技术的数值模拟分析研究

采用快速拉格朗日分析方法(FLAC 3D)对粉喷桩与土工格栅联合加固地基进行数值模拟,探讨联合加固后地基的位移场、应力场的变化规律,并与实际监测分析结果相对比,得出一些有意义的结论。     

道路交通事故再现模拟分析系统的研究

本文研究开发了道路交通事故再现模拟分析系统。基于现实世界中事故形态千差万别的特点，采用人工智能技术、使用不同于其它系统的参数子集建立模型，根据特定事故形态特点进行模型假设。采用虚拟现实技术，以Opengl接口开发了三维动画演示模块，在虚拟世界中演示车辆运动，允许用户改变场景元素。系统中还开发了车辆技术参数数据库。并用此系统对实际的事故进行了模拟分析，与PC－CRASH系统的结果进行了对比，结果基本一致。     

隧道开挖支护质量3DZI检测技术及应用研究

为解决钻爆法隧道施工过程中隧道围岩及开挖支护质量难以快速、完整、准确检测的难题,通过对三维重建与全景展开图技术的融合与改进,提出基于3DZI技术(3D Reality and Deep Zoom Image)的隧道开挖与支护质量检测方法。通过用参数化流线与迹线方程构建网格化的设计轮廓曲面,建立三维轮廓与二维展开平面之间的映射关系,实现三维实景与平面全景展开图的信息协同与辨识;通过网格曲面法线方程与三维实景模型求交,实现对空间距离测量和体积估算,并生成净空偏差云图和断面图;通过求交修正后的网格曲面实现对图像无视差矫正拼接,生成高质量的全景展开图,用于还原记录围岩和初支表面情况,实现对表面物体长度和面积的测量。结果表明:该方法设备成本低且作业灵活,仅需在现场布置若干控制点后自由设站拍摄照片,可实现隧道围岩地质编录、超欠挖与初支工程量等量化检测,以及隧道塌方体积与大变形量的快速测定,并可揭示各项作业效果之间的因果关联性。工程现场应用表明:该方法检测结果能直观全面地反映隧道开挖支护效果及围岩地质情况,同时获得超欠挖分布规律和初支材料用量信息,可为隧道施工开挖与支护质量控制、动态设计提供可靠的信息化检测结果和依据。     

基于无人机技术的高陡危岩体参数获取及稳定性评价

以蓉遵高速公路K338+850上行线危岩带为背景,介绍了基于无人机倾斜摄影的公路高陡危岩体调查评价方法。采用无人机倾斜摄影技术获取带有坐标信息的高分辨率图像,基于SFM法合成三维高清实景模型,利用最小二乘法进行平面拟合提取坡面岩体结构特征,明确调查区7处危岩体特征。在此基础上,运用Rockfall软件对危岩体的运动路径及运动特征进行分析,研究高陡危岩崩塌对公路的危险性,采用赤平投影和定量分析方法对危岩体的稳定性进行评价。     

一种基于OpenGL的三维地景真实感绘制技术

基于三维地景真实感绘制中的纹理映射技术,提出了一种有效的纹理混合算法.应用OpenGL扩展的混合贴图技术和多重渲染技术,通过设置控制点高程和影响范围,并采用顶点索引优化显示性能方法,实现了多重地形纹理的混合映射.实践表明,采用该方法绘制的地景图像,地景丰富、真实感强.     

三维地质建模在公路工程中的应用

三维地质模型具可视化、二三维联动、量测等功能，可有效提高地质资料编辑及分析使用效率。某高速公路研究区发育暗河与拟建高速公路相交，对公路工程建设带来较大安全隐患，利用三维地质建模及工程测量技术，查清了暗河的形态、规模，并提出了处治措施，规避工程风险；同时，三维地质模型为后续力学分析提供了有效的地质模型。