本網(wǎng)訊 近年來，河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院圍繞 “鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略，大力扶持學生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，學生創(chuàng)業(yè)項目“鄉(xiāng)村規(guī)劃小飛俠-無人機智能實景三維建模設計”，通過鄉(xiāng)村規(guī)劃數(shù)字化建模，助力鄉(xiāng)村振興發(fā)展。

　　鄉(xiāng)村振興，規(guī)劃先行，數(shù)字化建模是鄉(xiāng)村規(guī)劃的第一步。2021年8月16日自然資源部發(fā)布了《實景三維中國建設技術(shù)大綱(2021版)》，鄉(xiāng)村規(guī)劃三維建模產(chǎn)業(yè)將迎來最大風口。全國目前約有691510個 行政村，2,766,040個自然村，鄉(xiāng)村規(guī)劃三維建模市場近2000億。

　　傳統(tǒng)三維建模設計使用AutoCAD、ArcGIS、SketchUp等軟件制作三維模型規(guī)劃圖，將溝、路、渠等以線或?qū)嶓w的形式表達，建模效率低、精度低、價格昂貴，規(guī)劃設計缺乏立體感、多角度、全方位的展示，設計成果難以吸納群眾真實的意見。

　　針對鄉(xiāng)村規(guī)劃三維建模市場痛點，團隊成員基于國際上先進的無人機傾斜攝影測量技術(shù)，優(yōu)化區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差等五項關鍵數(shù)據(jù)處理算法，成功研發(fā)了智能實景三維建模設計系統(tǒng)，與傳統(tǒng)作業(yè)方式相比建模效率提高49.6%，成本降36.1%，與行業(yè)標準值相比模型坐標精度提高9.6%。團隊為鄉(xiāng)村規(guī)劃設計提供內(nèi)外業(yè)一體化解決方案，該方案實現(xiàn)了從無人機航線規(guī)劃、到照片采集，再到模型生成的一鍵式操作流程，該方案模型產(chǎn)品精度高，效率高，成本低等特點，提高了鄉(xiāng)村實景三維建模的效率和質(zhì)量，節(jié)約建模成本。解決建模效率低、精度低、價格昂貴，規(guī)劃設計過程無法充分吸納群眾真實意見等問題，推出了無人機航測建模規(guī)劃設計技術(shù)整體解決方案，服務于數(shù)字鄉(xiāng)村建設。

　　鄉(xiāng)村規(guī)劃小飛俠-無人機智能實景三維建模設計系統(tǒng)，擁有三大核心功能。

　　一是解算地物三維坐標。為了對航攝像片進行數(shù)字解析處理，建立航空影像、地面目標和投影中心的數(shù)學模型。在理想情況下，像點、投影中心、物點位于同一條直線上，我們將以三點共線為基礎建立起來的描述這三點共線的數(shù)學表達式，稱之為共線條件方程式，利用最小二乘原理對共線條件方程解算共線方程，即可得到地物三維坐標，即從像點到地面點坐標的解算過程。

　　二是構(gòu)建地物三維幾何特征。經(jīng)過上一步解算地物三維坐標以后，就要表達地物的幾何特征，地物三維幾何特征用不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)字化模擬表達，不規(guī)則三角網(wǎng)(模型采用一系列相連接的三角形擬合地表或其他不規(guī)則表面，用來構(gòu)造數(shù)字地面模型。

　　三是還原地物真實紋理屬性。生成白膜以后，模型沒有真實地物的紋理屬性，需要對原始照片進行紋理映射，映射出最真實的顏色，得到的模型是真實的實景三維模型。該系統(tǒng)能夠自動化三維建模設計，能夠準確地數(shù)字化還原村莊現(xiàn)狀。通過系統(tǒng)核心算法的改進和優(yōu)化，快速解算地物三維坐標數(shù)據(jù)，智能實景三維建模設計系統(tǒng)處理的自動化水平得到了明顯提高，通過相關軟件系統(tǒng)的應用，TIN網(wǎng)格以及三維點云可以自動生成，從而為三維模型的構(gòu)建提供地物的整體層次以及細部數(shù)據(jù)，使三維建模的真實度以及客觀性得到了全面提高，提高數(shù)據(jù)采集處理的精度以及三維建模的質(zhì)量和效率。

　　此外，該系統(tǒng)還擁有二、三維聯(lián)動設計、街景影像漫游、模型種植等六大特色功能。未來發(fā)展將充分對接“元宇宙”領域，服務打造虛擬世界。

　　目前團隊已注冊公司運行，服務項目涵蓋834個村莊，55處歷史古跡，輻射11個省份。業(yè)務范圍包括農(nóng)村不動產(chǎn)登記、美麗鄉(xiāng)村建設、災后重建、古建筑三維建模、名人故居數(shù)字化建模等。2021年，河南省遭遇千年一遇的洪澇災害，團隊成員在第一時間到達新鄉(xiāng)，參與洪災救援，利用無人機航拍為救援隊勘測災情，助力災后重建。

　　隨著國家政策相繼出臺，配套建設資金落地，其產(chǎn)業(yè)鏈將逐漸成熟和完善，這對加快整個行業(yè)的創(chuàng)新能力建設具有重要的推動作用。鄉(xiāng)村規(guī)劃小飛俠，助力鄉(xiāng)村規(guī)劃設計發(fā)展步入新時代，為服務鄉(xiāng)村振興貢獻科技的了力量。(郭慧穎、馬倩、邱澤芃)

　　(正文結(jié)束)