【摘 要】
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流域尺度的虚拟地理环境构建是“智慧流域”、“孪生流域”等流域信息化、智慧化管理平台的首要研究任务,传统的三维建模手段在效率和精度方面无法满足要求。近年来,无人机倾斜摄影测量技术发展迅猛,为流域尺度的地理空间要素快速三维重建提供了有效手段。与其它流域要素相比,水面区域易受到风浪、岸边要素倒影等因素的影响,导致流域要素的倾斜摄影三维重建结果中水面区域通常会存在孔洞、剧烈起伏、纹理失真等现象,影响重建效
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流域尺度的虚拟地理环境构建是“智慧流域”、“孪生流域”等流域信息化、智慧化管理平台的首要研究任务,传统的三维建模手段在效率和精度方面无法满足要求。近年来,无人机倾斜摄影测量技术发展迅猛,为流域尺度的地理空间要素快速三维重建提供了有效手段。与其它流域要素相比,水面区域易受到风浪、岸边要素倒影等因素的影响,导致流域要素的倾斜摄影三维重建结果中水面区域通常会存在孔洞、剧烈起伏、纹理失真等现象,影响重建效果。为解决该问题,现有研究通常使用“预设水面”代替“真实水面”,虽然可以从视觉方面获得理想的重建效果,但无法反映真实的水面信息。实际上,真实水面信息对于流域综合管理十分重要,可以直观表达水色、漂浮物、透明度等信息,为流域水环境监管、污染物减排等工作提供重要决策依据。因此,可以在倾斜摄影三维模型中,进行真实水面信息的快速重建,具有重要的研究意义和实践价值。本文以倾斜摄影的三维建模数据中水面区域的快速三维重建为主题,对水涯线提取、水面三角网重构及纹理图像智能优选和处理等关键技术展开了研究,具体内容如下:（1）分析了无人机倾斜摄影测量三维模型数据内容及特征,并以水涯线提取为目标研究了数据的预处理方法以及水涯线提取结果精度评定方法;（2）面向倾斜摄影三维模型数据,分别设计了基于顶点遍历的水涯线提取算法和基于区域生长的水涯线提取算法,并从精度、效率两方面对算法的性能进行了综合对比;（3）设计了一种基于无人机多视影像数据的水面区域纹理图像智能优选和处理算法,提升了水面区域模型纹理映射的自动化与智能化水平;（4）将本文关键技术研究成果与实际工程项目进行了结合,并在代表性流域进行了示范应用,为流域实景三维场景构建和水环境精细化管理提供了重要支撑。
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