重慶分公司,新征程啟航
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如果想從事GIS行業(yè),可以選擇相關(guān)的專業(yè)和方向進(jìn)行研究生學(xué)習(xí),以下是一些建議:
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1.地理信息科學(xué)或地理信息系統(tǒng)專業(yè):這是最為直接的選擇,這些專業(yè)通常包括GIS的基礎(chǔ)理論、技術(shù)、方法和應(yīng)用等方面的知識,有利于深入了解和掌握GIS的核心概念和技能。
2.遙感與地球信息科學(xué)專業(yè):這個專業(yè)更多地關(guān)注如何從遙感數(shù)據(jù)中提取地球信息,包括高分辨率遙感圖像處理、遙感數(shù)據(jù)分析和解譯等方面的知識,這些技能在GIS行業(yè)也是非常重要的。
3.地球物理學(xué)或地球科學(xué)專業(yè):這些專業(yè)涉及到地球表面和地下結(jié)構(gòu)等方面的知識,對于理解和處理地球信息數(shù)據(jù)是非常有幫助的。
4.計算機(jī)科學(xué)或軟件工程專業(yè):這些專業(yè)有助于理解計算機(jī)科學(xué)的基本原理和編程技術(shù),同時也可以幫助理解GIS系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)。
需要注意的是,不同學(xué)校和不同專業(yè)的設(shè)置會有所不同,應(yīng)該根據(jù)自己的興趣和職業(yè)規(guī)劃,選擇適合自己的研究生專業(yè)和方向。
本期五分鐘學(xué)GIS我們來介紹傾斜攝影技術(shù)。
什么是傾斜攝影技術(shù)
傾斜攝影技術(shù)是通過在飛行平臺上搭載多臺傳感器,同時從一個垂直、四個側(cè)視等不同角度采集影像。我們可以將它理解為一項進(jìn)化了的攝影測量技術(shù),它比傳統(tǒng)的攝影測量多了四個傾斜拍攝角度,從而能夠獲取到更加豐富的側(cè)面紋理等信息。
傾斜影像的采集
傾斜影像的采集主要分為兩個過程,首先是設(shè)備準(zhǔn)備,其次是設(shè)計航線和實拍。
設(shè)備準(zhǔn)備: 傾斜影像采集的設(shè)備包括航空器和傾斜相機(jī)。航空器可以是有人飛機(jī)或無人機(jī),有人飛機(jī)多用于特大面積傾斜攝影,如國產(chǎn)的運十二、運五,中等規(guī)模作業(yè)可用無人直升機(jī),如七維航測無人直升機(jī),小范圍作業(yè)可用多旋翼無人機(jī),如紅鵬無人機(jī)、大疆無人機(jī)等。傾斜相機(jī)方面,大多數(shù)傾斜相機(jī)采用下視、前視、后視、左視和右視五個鏡頭來獲取地物傾斜影像,比較常見的如徠卡RCD30傾斜相機(jī)、四維遠(yuǎn)見SWDC-5傾斜相機(jī)、紅鵬微型傾斜相機(jī)等。
設(shè)計航線和實拍: 傾斜攝影的航線設(shè)計采用專用航線設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計,其相對航高、地面分辨率及物理像元尺寸滿足三角比例關(guān)系。設(shè)備組裝就緒并規(guī)劃好路線后,實施航拍,得到具有一定重疊度的多角度影像,傾斜影像采集部分就完成了。
傾斜模型生產(chǎn)
傾斜攝影獲取的傾斜影像經(jīng)過影像加工處理后可以進(jìn)行模型生成。建模技術(shù)主要分為三類,他們分別是:
第一類傾斜攝影 + 機(jī)載激光掃描建模 ,即由傾斜攝影提供模型紋理、由機(jī)載雷達(dá)構(gòu)建模型骨架,再通過適度的人工干預(yù)生產(chǎn)出傾斜攝影模型,常見輸出的格式有.obj、.max等,目前具備這種建模工藝的數(shù)據(jù)廠商有:武漢華正、東方道邇及中科遙感等。
第二類傾斜攝影 + 人工干預(yù)建模 ,也是對傾斜攝影數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化建模,再通過修飾軟件進(jìn)行人工修飾。修飾的細(xì)節(jié)包括:模型的骨架變形、建筑物底部紋理的遮擋等。修飾后的模型成果不破壞自動化模型成果的結(jié)構(gòu)。目前具有這種工藝的軟件有天際航的DP-Modeler等。
第三類傾斜攝影自動化建模 ,只通過傾斜攝影獲取的多視角影像來生產(chǎn)模型,即Mesh(三角網(wǎng))模型。目前市場上的自動化建模軟件包括街景工廠、Smart3DCapture、Altizure、PhotoScan、Pix4D、無限界等。這種模型輸出的常見格式有osgb、dae、obj、s3c(Smart3D私有格式)、3mx(輕量級的開放格式)等。自動化建模的過程可以簡單描述為:先經(jīng)過幾何校正、聯(lián)合平差等一系列復(fù)雜的運算得到帶有高程的稠密的點云數(shù)據(jù),抽稀,然后構(gòu)建一張連續(xù)的TIN三角網(wǎng),最后把拍攝的高分影像貼到三角網(wǎng)上,最終得到傾斜攝影模型,如下圖。
傾斜攝影建模技術(shù)有哪些優(yōu)勢?
傳統(tǒng)三維建模通常使用3ds Max、AutoCAD等建模軟件,基于影像數(shù)據(jù)、CAD平面圖或者拍攝圖片估算建筑物輪廓與高度等信息進(jìn)行人工建模。這種方式制作出的模型數(shù)據(jù)外觀表達(dá)美觀,局部細(xì)節(jié)變形率低,但精度較低,紋理與實際效果偏差較大,并且生產(chǎn)過程需要大量的人工參與,制作周期較長。傾斜攝影技術(shù)通過高效的數(shù)據(jù)采集設(shè)備及專業(yè)的數(shù)據(jù)處理流程生成的數(shù)據(jù)成果直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性,為真實效果和測繪級精度提供保證,并且有效提升模型的生產(chǎn)效率,采用人工建模方式一兩年才能完成的一個中小城市建模工作,通過傾斜攝影建模方式只需要三至五個月時間即可完成,大大降低了三維模型數(shù)據(jù)采集的經(jīng)濟(jì)代價和時間代價。
傾斜攝影模型與
傾斜攝影模型作為三維GIS數(shù)據(jù)的重要來源之一,越來越多地應(yīng)用到三維GIS項目中。在智慧城市的管理體系、旅游、景區(qū)等行業(yè)應(yīng)用中,傾斜攝影模型能讓用戶從多個角度觀察地物,更加真實地反映地物的實際情況,彌補基于二維地圖及傳統(tǒng)虛擬三維模型應(yīng)用的不足。
傾斜攝影模型通過單體化操作,可以實現(xiàn)與其他傳統(tǒng)三維模型數(shù)據(jù)同樣的GIS應(yīng)用,如模擬建筑物拆除,滿足規(guī)劃行業(yè)應(yīng)用;對建筑物進(jìn)行高度、長度、面積、角度、坡度等的量測,應(yīng)用于水利、能源開采等管理系統(tǒng);在三維場景中能看到房屋側(cè)面的緊急出口,傾斜模型上任意點之間可以進(jìn)行準(zhǔn)確量算,比如計算通視距離、設(shè)計制高點和狙擊方案等,這些事發(fā)地周圍的詳細(xì)信息,在應(yīng)急行動中關(guān)乎人員及財產(chǎn)的安全,有時甚至能起到?jīng)Q定性作用。
最后,我們以傾斜攝影模型應(yīng)用案例來結(jié)束本期的內(nèi)容,在我國地理信息產(chǎn)業(yè)今后的發(fā)展中,傾斜攝影技術(shù)無疑將扮演更加重要的角色!
檢測臺風(fēng)路徑用GIS地理信息技術(shù)。
通過GIS地理信息系統(tǒng)對已經(jīng)發(fā)生或正在發(fā)生的臺風(fēng)進(jìn)行實時監(jiān)涮,即對臺風(fēng)的移動路徑和未來走向進(jìn)行有效監(jiān)控,以提高相關(guān)部門的應(yīng)急反應(yīng)速度和應(yīng)變能力,為預(yù)警措施的制定和災(zāi)后風(fēng)險評價提供了數(shù)據(jù)信息憑據(jù),以便將臺風(fēng)災(zāi)害給人們生命財產(chǎn)安全帶來的危害降到最低。
可以根據(jù)影響臺風(fēng)的各大因素發(fā)展來進(jìn)行預(yù)測。目前我國路徑預(yù)報的水平,差不多是每增加24小時誤差,增大100km左右,也就是大家常看到的錐型的路徑概率。這個誤差是由大氣模式的分辨率而決定的。
影響臺風(fēng)路徑移動的因素相當(dāng)多,主要可以分為兩大類:
1、內(nèi)部動力因素
臺風(fēng)是強(qiáng)渦旋,氣塊在臺風(fēng)中是三力平衡,氣壓梯度力+科里奧利力=離心力。由于地球弧度的存在,同樣速度氣塊,在不同緯度所受的科里奧利力大小不同,逐漸形成了臺風(fēng)渦旋里面的速度不均勻,臺風(fēng)會向西北漂移(在北半球)。
另外由于渦度存在梯度,臺風(fēng)中的渦旋不穩(wěn)定,會激發(fā)很多波動,進(jìn)一步造成臺風(fēng)內(nèi)部的速度不均。這些不均勻性在大尺度上就體現(xiàn)為臺風(fēng)移動。
2、背景環(huán)流強(qiáng)迫
臺風(fēng)所在的環(huán)境流場,直接關(guān)系到它的移動方向。臺風(fēng)生成的地段一般是低緯度季風(fēng)槽的輻合帶,那里風(fēng)對著吹,容易形成切變渦旋。當(dāng)然這個渦旋產(chǎn)生后,朝向哪里移動就取決于對吹的風(fēng)哪一股比較強(qiáng)了。
臺風(fēng)所在的環(huán)境是個很糾結(jié)的地方,副熱帶高壓是個很大范圍的順時針環(huán)流,北部西風(fēng)帶與其匯合,南部東風(fēng)和季風(fēng)輻合,所有氣流都存在很多波動,這些氣流的方向作用于臺風(fēng)上,使得其搖擺不定。