古往今來，橋梁作為交通大動脈的主干樞紐，在國民經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展中發(fā)揮著極為重要的作用。然而，橋梁在建成后的服役期內(nèi)，在內(nèi)部因素材料自身性能的不斷退化和外部因素氣候、有害物質(zhì)侵蝕，荷載的長期靜、動力效應(yīng)、疲勞效應(yīng)，車輛、咫風(fēng)、地震、船舶撞擊等共同作用下，橋梁結(jié)構(gòu)各部分在遠沒有達到設(shè)計年限前就產(chǎn)生不同程度的損傷和劣化，在極端情況下導(dǎo)致各類橋梁事故頻繁發(fā)生。這些事故給人民生命財產(chǎn)和經(jīng)濟帶來了巨大的損失，慘痛的教訓(xùn)啟示著人們尋找一種有效維護在役橋梁運營狀況方法，從而提前預(yù)知橋梁病害程度，盡早采取應(yīng)對措施，避免不堪設(shè)想的嚴重后果。采用三維GIS技術(shù)進行三維建模，并將橋梁病害信息動態(tài)顯示在三維視圖中，可提高病害描述的準(zhǔn)確性和直觀性，為養(yǎng)護決策提供正確的信息支持。

本系統(tǒng)以橋梁養(yǎng)護管理業(yè)務(wù)為信息來源，覆蓋橋梁養(yǎng)護管理的各方面業(yè)務(wù)；系統(tǒng)以橋梁道路設(shè)施數(shù)據(jù)庫為核心，實現(xiàn)橋梁道路病害信息的采集、存貯、分析與應(yīng)用，為用戶提供病害數(shù)據(jù)采集、病害處理、維修工程資料管理、基礎(chǔ)信息查詢?yōu)g覽、竣工圖紙查詢?yōu)g覽、道路技術(shù)指標(biāo)分析預(yù)測理等包括圖、文、表等各種信息在內(nèi)的一體化信息服務(wù)。

1. 三維場景建模

在穩(wěn)定光照條件下的多角度真實物體拍攝，運用三維建模軟件等生成可交互的立體影像，對橋梁進行三維重構(gòu)。三維建模成果將導(dǎo)入三維地理信息系統(tǒng)，幫助工作人員對橋梁進行病害維護。

建模成果將依照橋梁的外觀，對其外觀、形狀、布局、紋理等進行真實還原，建筑物的體積及占地面積按照實物大小進行等比例縮小。同時，為了達到

仿真效果，對其周邊的道路、樹木等參照物也進行三維建模，在三維系統(tǒng)中真實還原橋梁周邊的實景。

1.1.   標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)

為了適應(yīng)橋梁病害管理的需要，需要統(tǒng)一三維建模、野外紋理采集規(guī)范等，為橋梁病害管理提供正確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.1.1.     三維建模規(guī)范

三維模型制作標(biāo)準(zhǔn)主要包括：1）模型坐標(biāo)系2）模型的基本單位3）模型的制作4）模型定位參考點5）模型的高度6）樣條曲線∕面的使用7）相片處理

8）紋理映射9）模型的制作工具與成果提交形式等方面。

1.1.2.     紋理采集規(guī)范

紋理采集需要對采集時間、設(shè)備要求和數(shù)據(jù)格式、透視角度、采集環(huán)境、采集記錄要求、文件目錄編寫要求、采集原則、采集方法等制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.   三維建模實現(xiàn)

建筑物對象三維重構(gòu)是一個復(fù)雜的工作過程，工作基本流程如下圖：

1.2.1.     三維數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)采集

三維數(shù)據(jù)的來源包括：1、通過向相關(guān)部門申請獲取規(guī)劃建筑物的設(shè)計圖紙和文檔資料。2、利用攝影測量技術(shù)采集橋梁幾何信息（利用數(shù)字攝影測量系統(tǒng)將空間物體轉(zhuǎn)換為三維模型來獲?。?span lang="EN-US">

紋理數(shù)據(jù)采集方法包括：1、利用攝影器材遠距離設(shè)站在穩(wěn)定光照條件下，多角度分塊拍攝真實物體獲取紋理數(shù)據(jù)。2、航空攝影測量，利用飛行平臺，搭載航拍攝相機對橋梁連續(xù)攝取有一定重疊度像片，提取紋理數(shù)據(jù)。

1.2.2.     三維幾何模型創(chuàng)建

根據(jù)獲取的三維數(shù)據(jù)，利用專業(yè)三維建模軟件完成實體對象的三維幾何模型創(chuàng)建。