全景基线图提高效率
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全景基线图提高效率

为可视化和分析带来了一个新的维度

本文是GIM数据可视化主题周的一部分。

一个新的基础地图结合了360度的航空图像和精确的位置数据,提供了一种沉浸式的新方式,从每个基本方向观察和体验建筑世界。

几十年来,基础地图的图像服务一直被降至垂直和倾斜可视化,但现在一种新的基础地图结合了360度的航空图像和精确的位置数据。它提供了一种身临其境的新方式,从每个基本方向观察和体验建筑世界,在GIS世界中获得了相当大的关注。利用一个身临其境的基础地图,允许一个无与伦比的水平的行动领域熟悉和精确的细节分析。此外,它是可视化数据最直观的方式。

航空图像不仅仅是一张从上面拍摄的图片;它提供了一个不同的视角,可以在地面上看到什么。航拍图像包括从19世纪的热气球上拍摄的所有照片th从一个世纪到现代的航空摄影从机载飞机捕获,不包括卫星图像。尽管由于成本高和风险高,航空摄影最初很少被使用,但动力飞行和最近的无人机(uav或“无人机”)的引入改变了一切。航空图像现在几乎被每个行业以某种方式、形状或形式使用——无论是规划、侦察、测绘、分析、开发和/或教育。从公共部门的角度看,航空图像对于政府维持民间社会和提供经济、社会和环境可持续性的职能至关重要。

什么是基准地图?

“基准地图”一词通常用于地理信息系统(GIS)领域,指的是构成背景细节的GIS数据和/或正射角校正图像的集合,并为地图及其用户提供方向背景。例如,点击数字地图上的“卫星”选项,将显示一个垂直图像底图。从谷歌Maps到Zillow,许多消费者应用程序利用基础地图来更好地让用户了解他们的位置。

垂直/正交图像

航拍照片最常见的形式是垂直拍摄,比如在房地产网站或应用程序中使用的,这样用户就可以从上方看房子。它们提供了放大和缩小的功能。它们还可以缩放,以便测量物体和距离,以进行识别。图像是直接在一个项目或区域上方捕获的,因此相机镜头垂直于地面(垂直向下)。垂直图像非常适合测量、显示大面积土地、街景、详细分析以及作为整体地图的替代品。垂直图像缺乏的是地面高度透视,这使得解读垂直图像的地面真实情况变得困难——几乎没有浮雕,从图像中可以解读的东西和地面的实际情况之间总是存在分歧。

图1:垂直图像的示例。(礼貌:谷歌地球)

斜图像

由于能够很容易地从载人和无人飞行器上捕获图像,倾斜图像的使用已经成为许多民用和测绘应用的基础地图的标准。倾斜图像通常以与地面20-45°的角度收集(任何倾斜超过3°的都被认为是倾斜的)。这个角度不仅可以让观众看到和测量物体的顶部,还可以测量物体的侧面。与传统的垂直图像相比,斜视图更能联想到地面上看到的东西,从而使非专业用户更容易从图像中解读数据。斜向摄影有助于揭示地形起伏,有助于识别地质或考古特征。

有两种不同类型的倾斜航空照片:高倾角和低倾角。两种类型都可以进一步分类为广角照片或近距离照片。低倾角通常是用一个从垂直点倾斜约30°的相机拍摄的。它们覆盖的区域相对较小,因此不包括地平线。高倾角通常是用一个相机,从垂直点倾斜大约60°的角度。与垂直照片相比,这种水平的倾斜产生了更多的浮雕,使它更容易识别自然或人为特征。

图2:斜向图像的例子。(礼貌:Bing)

360度空中图像

360°航拍图像(也称为全景图像,光球层,能够看出VR摄影或的泡沫图像)已经存在了一段时间,但最近才获得真正的牵引作为新的技术层不同行业正意识到它带来的潜在的决策和整体身临其境的体验。随着You188asia备用网址Tube、谷歌(街景)、苹果(环顾四周)、Facebook和其他大品牌已经在其平台上利用了这项技术,这项技术可能会有持久的影响力。

图3:360°航空图像提供了从每个基本方向的视角,具有充分的平移和倾斜能力。

360°的空中图像让用户可以看到更多的世界快照。共同的基本方向(北、南、东、西)可以被超越,这样用户就可以在观察者中导航,就像他们自己控制航空相机一样。360°空中图像可由固定翼飞机、直升机和无人机捕获。这种类型的图像收集的最佳地点是离地面30米到915米(AGL)。360°图像对终端用户来说既吸引人又提供信息,因为它提供了建筑世界的新视角,并从它提供的新视角提供了令人振奋的体验。

图4:两个位置支持的360°图像并排的例子,随着时间的推移比较和对比一个区域。

为了使这种类型的图像作为基础地图层有用,它需要的不仅仅是360°的图像;高分辨率360度图像的每个像素都必须极其精确地进行地理校正——这正是挑战所在。垂直图像或倾斜图像的地理校正相当简单,因为固定坐标可以以自动方式与地面控制点(GCPs)进行地理参考。然而,在处理360°图像时,有必要在每个图像中确定一组已知经纬度坐标的点,然后使用它们将图像“扭曲”成地图投影。不用说,这需要对整个城市、州、省或国家进行大量工作,特别是考虑到360°图像的有效范围约为2.4公里。

一旦经过地理校正和处理,这些地理定位图像就可以与苹果、谷歌或Mapbox等数字地图配对。或者,它也可以包含在基于云计算的软件中,如Esri的ArcGIS或Autodesk的BIM360,用于收集、处理、管理和分析房地产、零售、建筑、保险、娱乐、旅游等行业的所有类型的数据。

例子:屡获殊荣的故事叙述

马里科帕政府协会(Maricopa Associations of Governments,简称MAG)是美国亚利桑那州的一个地区性机构,负责规划和制定地方政府决策,影响大凤凰城地区每个人的生活。规划面积约1.7万公里2.多年来,MAG一直依靠垂直和倾斜的航空图像在交通和经济发展领域做出更好的决策和创造解决方案,但最近开始使用来自aeralsphere的地质校正、360°图像来更好地分析、规划和营销其支持的城市、乡镇和县。

图5:MAG获奖互动地图查看器全景地图层的截图。(提供:卢克空军基地)

MAG的很大一部分工作是围绕着吸引新居民和新企业来帮助发展当地经济。MAG最近将360°图像集成到其关键任务在线工具交互式地图查看卢克空军基地及其目标增长管理计划。卢克空军基地最近被选为F-35A闪电II战斗机的新的训练基地,导致到2026年,基地人员将增加2234名服务人员。360°的图像为用户提供了真实的、强有力的周边地区的视图,以及西谷的劳动力、交通、教育和娱乐的细节。MAG使用360°图像作为全景底图层,因此获得了美国规划协会颁发的2020年最佳区域规划奖。

结论

360度航空图像为探索人造世界开辟了一种全新的方式。除了创造令人兴奋和引人入胜的体验,位置数据还允许图像变得可操作和高度信息性,从而产生一种难以置信的直观方式来可视化数据。全景基础地图正在为所有类型的企业、政府、市政当局和消费者提供一种新的方式,以数字方式体验现实世界,并有可能改变人们查看和使用地图的方式。

这篇文章刊登在杂志上

GIM -第4期- 2021年

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