前言：
  在测绘内业数据处理过程中，常常会遇到需要对数据进行批量的处理操作。若采用人工一个个处理的话，既耗时又容易出错。会写代码的的人几行代码轻松搞定，不会代码的人呢(本人就属于不会写代码的那种，~~(>_
   一 批量重命名
       在对多架次数据进行处理时，很多软件不支持同名影像加入工程中，大家一般可使用更名王之类的小工具软件进行影像重命名。但其实一个命令就可以搞定！
    DOS命令: ren   描述：  更改文件名称
    使用方法：Ren[盘符：][路径]〈旧文件名〉〈新文件名〉
    示例：
1 修改影像前几位字符
1)在运行中输入cmd，弹出dos命令对话框
2)输入：ren E:\dos\照片\*.JPG  001*.JPG  
按回车键，系统即将指定文件夹下所有JPG影像的前三位字符修改为001。
执行前后的影像名字变化：
2   影像名字后面加后缀
输入：ren E:\dos\照片\*.JPG????????_1.JPG
说明：？代表一个文本字符，*代表多个文本字符。
该命令表示将该文件夹下所有JPG扩展名的影像名字的第八位字符后加上“_1”。
执行前后影像名称变化：
3 删除影像后几位字符
输入：ren E:\dos\照片\*.JPG????????.JPG
描述：将该文件夹下所有扩展名为JPG的文件影像名字只保留前八位。
执行前后影像名字变化
如果怕麻烦的人可以下载拖把更名器
使用起来更方便 ：)
二： 提取文件命令
  对影像或分块成果或多个文件需进行汇总整理时，文件提取命令很方便。
DOS命令：dir   描述：显示目录文件或子目录列表
使用方法：dir【/s】【 /b】【...】路径1  >路径/*.txt   
"【】"为一些约束参数：/b 空格式，(没有标题信息或摘要)/s 显示指定目录和所有子目录中的文件
 "路径1"指定列某个路径下的文件  
 " >路径/*.txt "  将列出的文件写入到某路径下的txt文本中
示例说明：
 1  将指定类型的文件列出并写到文件
  输入：dir E:\dos\照片\*.JPG  > E:\dos\照片\1.txt
  描述：将指定路径下的所有扩展名为JPG的文件名写到该路径下的1.txt中，该txt系统自动建立。
执行前后及结果
2 列出目录和子目录中的文件，且不带摘要
输入：dir /b /s E:\dos\照片\*.JPG >E:\dos\照片\1.txt
描述：将e盘指定路径下的所有扩展名为JPG的文件名写到该路径下的1.txt中，该txt系统自动建立。
3 列出目录中文件和文件夹，不带摘要
输入：dir /b  E:\dos\osgb >E:\dos\照片\1.txt
描述：将e盘指定路径下的所有文件 写到该路径下的1.txt中。
执行前后及结果
 三 批量复制命令
可用于抽片影像的使用(重叠度大时候，进行影像抽片)
DOS命令：copy   描述：将一个或多个文件复制到其他的文件夹中
使用方法：
copy[源盘符][路径](源文件名) [目标盘符][路径](目标文件名)
示例说明：
该命令相对较为简单，我们结合数据处理进行说明。
1 )首先列出需要拷贝的影像：
采用dir 命令进行文件提取或excel表格进行.如采用excel将奇数影像选出。
2) 整理COPY命令，第一列为copy 第二列为索要拷贝文件，第三列为拷贝到的路径。
3) 另存为txt文本，放到要原始数据同级目录下。
4)将txt后缀改为bat
5)双击执行
四  移动命令
 三维模型大都是分块存储，如何选择并仅保留我们需要的成果，可使用移动命令。
DOS 命令：move    描述：将文件或文件夹移动到制定目录下。
使用方法：move filename1 filename2
示例：
1  批量移动文件夹
 使用说明：主要针对三维模型的分块选择显示。
1)首先选择需要的文件，使用三维浏览显示工具进行中间的区块Tile的选择，并保存为txt文本.
2)整理txt文件，可采用UltraEdit文本编辑器或Excell表格进行。
3)修改为bat文件
4)双击执行，指定文件夹被移动到指定目录
 2 批量移动多个文件
输入：move   文件名    目录 
说明：操作同上，将其整理成bat文件，即可将指定的jpg影像拷贝到move目录下。
总结： 
   生产中多动脑，作业效率高，且错误率小。DOS命令是死的，但作业是灵活的，大家在使用中可以灵活组合命令，且还可和能接受命令的软件进行结合，可大大提供作业效率，如和arcgis结合，可以写入commandline中，进行批处理作业中。
文章来源于网络

1. 软件：iDesktop 9d、支持WebGL的浏览器（Chrome等）、Xftp5、Xshell5。

2. 数据：osgb三维场景数据（无人机内业处理结果）

3. iDesktop操作：

3.1 打开iDesktp新建工程；

3.2 三维数据-配置文件-生成配置文件



3.2在工程空间管理器中，场景-新建平面场景，在图层管理器中，普通图层-添加三维切片缓存图层，结果如下：



 3.3 接下来开始进行模型单体化压缩，三维数据-压缩并单体化：



4. 设置ftp传输

4.1 打开Xshell 5新建会话，设置传输协议SFTP，主机ID（根据自己服务器地址设置）、端口号，并连接。

                 

4.2 打开Xftp 5打开会话，设置主机ID、端口号等，并连接。



 

4.3 将本地工程所在的文件夹上传到服务器盘中。



5. iServer发布 

5.1 再浏览器中登录服务器地址http://X.X.X.X:8090/iserver/ 选择服务管理-快速发布一个服务，工作空间路径选择4.3保存的路径。



5.2 上传成功，在服务管理-三维服务中查看：



5.2 在浏览器显示效果：



 2019.8.23（完）如有交流请联系q:124467623

第一节  野外扫描方案

为了获取高精度完整的点云数据，工作过程-般包括项目计划制订、 外业数据采集和内业数据处理三个环节。《规程)中指出地面三维激光扫描总体工作流程应包括技术准备与技术设计、控制测量、数据采集、数据预处理、成果制作、质量控制与成果归档。本章首先闸述制定扫描方案的方法，然后介绍外业扫描的步骤，最后对点云数据获取的误差来源与精度影响进行简要分析。

3.1 野外扫描方案设计

《规程》中对资料收集及分析、现场踏勘、仪器及软件准备与检查做出了具体要求。本节将参考学者的相关研究，对方案设计做简要阐述。

3.1.1 制定扫描方案的作用

测绘工程项目多数都有技术设计的环节，在我国三维激光扫描技术应用还处于初期阶段，多数应用项目属于试验研究性的，只有少数应用技术路线相对成熟，多数大型项目技术设计已经成为必要环节来进行。

三维激光扫描技术应用的核心是获取点云数据的精度，依据目前- 些学者的研究成果，点云数据的精度影响因素较多。为了控制误差累积，提高扫描精度，三维激光扫描测绘和传统测绘样， 测绘前首先要进行基于精度评估的技术设计是非常必要的，对于项目的顺利完成将起到非常重要的作用。

3.1.2 制定扫描方 案的主要过程

《规程》中指出:技术设计应根据项目要求，结合已有资料、实地踏勘情况及相关的技术规范，编制技术设计书。技术设计书的编写应符合CH/T 1004的规定。结合-些学者的研究成果，制定扫描方案的主要过程简要说明如下:

1.明确项目任务要求

当扫描项目确定后，承包方技术负责人必须向项目发包方全面细致地了解项目的具体任务要求，这是制定项目技术设计的主要依据。

2.现场勘查

为了保证项目技术设计的合理性并能顺利实施，全面细致地了解项目现场的环境，双方相关人员必须到扫描现场进行踏勘。踏勘过程中注意在看已有控制点的位置、保存情况以及使用的可能性。根据扫描对象的形态、空间分布、扫描需要的精度以及需要达到的分辨率确定扫描站点的位置、标靶的位置等。根据扫描站点位置考虑扫描模型的拼接方式，并绘制现场草图(有条件可用大比例尺的地形图、遥感影像图等作为工作参考)，对主要扫描对象进行拍照。根据现场勘查以及照片信息找到整个扫描过程中的难点，并对其提出相应的解决办法。

3. 制定技术设计方案

《规程》中规定:技术设计书的主要内容应包括项目概述、测区自然地理概况、已有资料情况、引用文件及作业依据、主要技术指标和规格、仪器和软件配置、作业人员配置、安全保障措施、作业流程。详细说明见《规程》。

选择主要的设计内容简要说明如下:(1)扫描仪选择与参数设置

目前扫描仪的品牌型号比较多，在激光波长、激光等级、数据采样率、最小点间距、模型化点定位精度、测距精度、测距范围、激光点大小、扫描视场等指标方面各有千秋，为项目实施选择仪器提供了较大的空间，一般应根据仪器成本、模型精度、应用领域等因素综合考虑。

仪器选择时应首先考虑项目任务技术要求、现场环境等因素，再结合仪器的主要技术参数确定项目使用的仪器，多数情况下一台仪器就能够满足作业要求，但是在特殊情况下(如项目任务量较大、工期较短、扫描对象有特别要求)需要多台仪器参与扫描，甚至使用不同品牌型号的仪器。

目前不同品牌仪器的性能参数还不统一， 在选择仪器前应充分了解仪器的相关标称精度情况，结合项目技术要求选择相应的参数配置，如最佳的扫描距离、每站扫描区域、分辨率等指标。参数选择的原则是能够满足用户的精度需要即可，精度过高，会造成扫描时间增加、工作效率下降、成本上升、增加数据处理工作量与难度等不良后果。

(2)测量控制点布设方案

扫描仪本身在扫描过程中会自动建立仪器坐标系统，在无特殊要求时能够满足项目需要。但是为了将三维激光扫描数据转换到统一坐标系统 (国家、地方或者独立坐标系)下，需要使用全站仪或其他测量仪器配合观测，这样在点云数据拼接后就可通过公共点把所有的激光扫描数据转换到统一坐标系下， 方便以后的应用。测量控制点布设要考虑现场环境、点位精度要求等，可以参考测绘相关的技术规范。

针对测量控制网的布设，有些学者进行了相关的试验研究，并取得了-定的经验。例如，对简单建筑物变形监测控制网的布设原则如下:

①控制网的精度要高于建筑物建模要求的精度;

②控制网布设的网型合适，要能满足三维激光扫描仪完全获取建筑物数据的要求;

③控制网中各相邻控制点之间通视良好，要求一个控制点至少与两个控制点通视;

④为了提高测量精度，要求控制点与被测建筑物之间的距离保持在50m以内。对复杂建筑物建模观测控制网的布设原则如下:

①观测控制网建设精度高于复杂建筑物模型要求精度一个等级 ;

②控制网各控制点平面坐标采用高精度全站仪实施导线测量，高程采用精密水准测量方法，并进行严格的平差计算;

③控制网型合适， 满足三维激

杂的区域，应加密变形监测控制点，使扫描时能更好地获得扫描数据;

④控制网

⑤为了提高测量精度，要求控制点与被测建筑物之间的距离保持在50m以内或更近的距离。

4.野外扫描方案设计

在整个项目技 术设计中，野外扫描方案是最重要的组成部分。扫描之前要做全面仔细的方案设计。根据测量场景大小、复杂程度和工程精度要求，确定扫描路线，布置扫描站点，确定扫描站数及扫描系统至扫描场景的距离，确定扫描分辨率。仪器参数的确定将直接影响到扫描精度和效率，分辨率-般根 据扫描对象和需要获取的空间信息进行确定。

对扫描方案设计中的主要内容说明如下:

(1)标靶

扫描仪的内部有-一个固定的空间直角坐标系统。当在.个扫描站 上不能测量物体全部而需要在不同位置进行测量时;或者需要将扫描数据转换到特定的工程坐标系中时，都要涉及坐标转换问题。为此，就需要测量定数量的公共点，来计算坐标变换参数。为了保证转换精度，公共点一般采用特制的球面(形)标志(也称球形标靶，如徕卡系列的扫描仪配套的球形标靶，可以放置在地面上，如图3-1所示，也可以安置在三角架上，如图3-2所示)和平面标志(也称平面标靶) ( 不同形状的平面标靶，如图3-3所示，不同形状的平面标志，如图3-4所示)，在变形监测时一般采用贴片固定在监测对象上。

放置标靶时注意的事项主要有:能够良好识别，不要被物体遮挡;不要将标靶放在一条直线上，否则会降低拼接精度;安放位置要确保稳定;标靶之间应有高度差。

为满足点云数据的拼接要求，相邻测站至少要求有3个公共点重合，因此购置仪器时般至少要配置有4个标靶。如果有条件，可以多配置，扫描时每站的扫描范围会增大，同时也会提高工作效率。

(2)测站设置





根据扫描实施方案，设置站点要保证三维激光扫描仪在有效范围内发挥最大的效率，科学地设置站点可大幅提高测量效率。在需要扫描标靶的情况下，换站前要计划好下站位置，要确保下站也能看到标靶;若不需要标靶，测站的位置要保证能尽量多地看到特征点，以方便后续的点云拼接,

一般情况下，采用地物特征点和标靶控制点拼接数据时，测站设置遵守的-般原则如下：

①使得扫描仪所架设的各个测站可以扫描到目标区域的全部范围。

②对测站数进行优化，采用最小的设站数量，最大的覆盖面积，( 保证采样率的前提下)减小拼接次数，减少点云数据的拼接误差和数据总量。

③相邻两站之间有不少于三个可清晰识别标靶或特别标志，扫描仪至扫描对象平面的距离要在仪器标称测距精度的最佳工作范围，一般要与扫描对象平面垂直。

④在可视范围内，保证90%以上的数据完整性，站与站之间的重复率在20% ~ 30%，可以保证研究对象整个点云数据的完整性和不同站点间拼接的最低要求。针对古建筑的特殊部位，要进行数据补充，保证完整性。对于大型的复杂建筑，尤其是具有一定高度的建筑，应采用其他辅助手段，保证点云数据的完整性。

(3)大范围区域扫描方案的设计

当扫描范围比较大时，扫描站数较多时，采用一种接拼方式可能会有较大的累计误差。目前大范围区域点云数据拼接是研究的热点问题，直接影响到野外扫描方案的制定。

第二节  点云数据采集

  

  

	

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随着数字城市以及智慧城市的提出，城市模拟从二维发展到三维，对城市三维实景建模的要求越来越高。本文以中国科学院大学为研究区，结合无人机倾斜摄影的高效性和地面激光扫描的精确性，提出了以无人机倾斜摄影为主，地面激光雷达为辅的城市三维实景融合建模方法。在实验过程中，外业采用“规则航线自动拍摄为主，兴趣区手动拍摄为辅”的无人机影像获取策略；内业则利用“手动粗配准，ICP 算法精配准”的方法将地面雷达点云统一到无人机影像坐标系统中。实验结果表明，多源数据融合的方法既能够保证三维建模的效率，又能够修正无人机单独建模模型的地物扭曲、空洞等问题，提高模型的精度，优化城市三维模型。
1   技术路线
三维建模的基本原理是利用获取的数据生成点云数据，从而构建 TIN 三角网，最后对 TIN 三角网进行贴膜处理。倾斜摄影技术与地面激光雷达技术进行融合建模的本质是利用无人机影像生成的稀疏点云与激光雷达点云融合，最后生成更高精度的三维模型。其具体技术流程如图 1 所示。
▲图 1  融合建模技术路线
2   设计方案
2.1   无人机数据采集
传统的无人机倾斜摄影测量流程：1)确定测区，利用无人机飞控平台进行自动化航线规划；2)按照规划好的航线进行飞行，完成外业测量任务。利用传统的方式进行无人机数据采集因其航线固定、航高固定，无法灵活的控制飞行的高度和拍摄角度，对于兴趣地物无法进行精细测量，导致生成的三维模型在细节方面扭曲变形，达不到理想的效果。在城市中，由于建筑物的高度较高，建筑物之间的间距相对较小，航线固定的测量方法在城市数据获取中存在很大的不足，会出现无人机航拍的视域盲区。因此，对无人机数据采集方法进行改进(图 2)：1)按照传统获取方式，设定航高 110m，设置航向重叠度为 75%，旁向重叠度为 65%，进行固定航线采集；2)调整无人机飞行高度以及摄像头拍摄角度，对兴趣区域进行手动拍摄。
▲图 2   航线自动拍摄与手动调整拍摄结合2.2   地面激光雷达数据采集在进行实地激光数据获取时，首先是确定测区，然后根据测区的范围进行测站的布设。由于徕卡 BLK360 的扫描范围是 0.6～60m，而扫描点的距离越远，点云精度和测距精度则越低，因此为了获取高精度的数据，一个测站的实际扫描距离控制在 20~30m之间。为了方便点云的智能拼接，相邻测站之间需要有一定的重合度，保证相邻测站之间能够建立连接，如图 3 所示。
▲图 3   地面激光雷达测站
3   数据处理与精度评估
3.1   无人机影像处理与分析由于航拍照片受到天气、光照等多方面的影响，航拍影像存在亮度不一致、照片不清晰等问题，从而导致后续影像匹配错误。因此，对航拍影像进行预处理，利用 Photoshop 对航拍影像的亮度、饱和度、对比度等多方面进行调整(图 4)。
▲图 4   无人机影像预处理对影像进行预处理之后，需要对影像数据进行空中三角测量，从而确定影像拍摄时的位置和方向，即确定像片的内外方位元素。由于在进行拍摄时，相机的传感器尺寸、镜头焦距等是固定的，因此内部定向是固定的。空中三角测量(图 5)的主要任务是利用航拍影像提取特征点以及匹配特征点，然后将特征点进行连接，从而计算外方位元素，将测区的所有影像纳入统一的物方坐标系。
▲图 5   空中三角测量结果根据空中三角测量质量报告分析空三解算的精度。如图 6 所示，导入的影像总共有 1253 张，其中有 2张不能用于重建，原因是这 2 张照片与其他的照片重叠度不够高或者没有提取出连接点。图 7 给出了这 2张照片中可能存在的连接点，图中虚线之前的图片是未参与空中三角测量的影像，之后的影像中的点是其他影像中可能存在的对应连接点。质量报告概述中指出平均每张影像提取出了 13706 个关键点，总共 268548个连接点，平均每张照片 831 个连接点，重投影误差为 0.75 个像素。一般来讲，重投影误差小于 1 则没有问题；否则需要重复多次进行空中三角测量，直到误差小于 1 为止。
▲图 6   空中三角测量质量报告
▲图 7   空三失败的影像完成空三解算之后，生成三维模型和倾斜摄影稀疏点云。如图 8 所示，模型整体效果与精度都比较不错。但是某些细节区域，由于地物遮挡、影像质量不高等原因，地物会出现扭曲、空洞等问题，如图 9 所示。因此需要对该兴趣区进行地面激光雷达数据进行补充，以弥补该区域的缺陷。
▲图 8   无人机影像建模整体效果图
▲图 9   三维模型中的缺陷3.2   地面激光雷达数据处理与分析针对无人机影像生成的三维模型的缺陷，对该区域进行地面激光雷达扫描。如图 10 所示，在该区域总共设站 23 个，测站之间的连接数为 67 个，点群误差为 0.007m，全局误差 0.001m，误差值在可接受范围之内的。地面激光雷达点云数据的坐标系为相对坐标系，需要将地面激光点云数据坐标系转换到 WGS84 坐标系下，从而与无人机点云数据进行融合建模。
▲图 10   激光雷达点云数据自动拼接首先利用手动配准方法将地面扫描点云与无人机生成的点云进行配准。点云手动配准的结果(图 11)，得到了一个旋转变换矩阵，同时也得到了变换的精度 RMS 为 0.298，这个配准精度明显不能够满足要求，需要进一步进行精配准。
▲图 11   手动配准结果利用 ICP 算法进行精配准，由于 2 个点云的大小不一致，在使用 ICP 算法时，设置的重叠度也应该相应的进行修改(图 12)，设置重叠度为 10%，得到的 RMS 为 0.05。图 13 展示了最终的配准效果。
▲图 12   ICP 配准结果
▲图 13  配准效果3.3   融合建模利用 Context Capture 三维建模软件进行融合建模，将已经经过配准的激光点云数据与无人机影像数据导入 Context Capture 中，并在 Context Capture 中进行空中三角测量，最后得到一个融合模型。为了更好的查看融合建模与单独建模的差异，同时生成融合模型和倾斜摄影三维模型。图 14(a)中，倾斜摄影模型的建筑物墙体有明显的扭曲变形，图 14(b)为融合模型中对应墙体的模型效果，可以看出，融合建模方法能够改善三维模型地物扭曲的问题。如图 15(a)所示，倾斜摄影模型中存在地物空洞的问题，图 15(b)展示了融合建模方法也可以解决三维模型地物空洞的问题。由图 16(a)可以看出，倾斜摄影模型的地物细节较为粗糙，图16(b)表明融合建模的三维模型在细节上极大提高三维模型纹理精度。
▲图 14   地物扭曲变形纠正
▲图 15   地物空洞弥补
▲图 16   地物细节优化3.4   三维模型精度评估如表 2 所示，质量评价元素主要包括 6 个部分：空间参考系、位置精度、模型质量、逻辑一致性、场景效果、附件质量。
根据以上的检查元素，检验结果如下：1)空间参考系：融合模型的坐标系为 WGS84 坐标系，空间参考系符合要求。2)位置精度：根据上文空中三角测量质量分析，模型的平面精度为 0.038m，高程精度根据经验模型，为平面精度的 3 倍左右，即 0.114m 左右。3)模型质量：初步模型中建筑物结构出现一定程度的变形和扭曲，甚至是出现空洞，融合建模的三维模型较好解决了该问题；在结构和纹理上改善了模型质量。4)逻辑一致性：未发现问题。5)场景效果：模型整体效果较好，与实际地物较为吻合。6)资料质量：符合要求。---------------------------------------------
文章来源：《重庆大学学报》
作者：谢云鹏，吕可晶
转载于：三维前沿
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