傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展展望

王洪峰

【摘 要】?jī)A斜攝影測(cè)量技術(shù)是近幾年來(lái)新興起的一種運(yùn)用于三維建筑模型和工程測(cè)量中廣泛應(yīng)用的一種高新測(cè)量技術(shù)。它改變了以往航空測(cè)量過(guò)程中遙感攝影只能從垂直角度拍攝畫(huà)面的局限性，該技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用前景日益廣泛。本文重點(diǎn)對(duì)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的原理及技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行梳理，探究該測(cè)量技術(shù)在現(xiàn)代工程建設(shè)中的現(xiàn)狀及其發(fā)展的空間。

【關(guān)鍵詞】?jī)A斜攝影 測(cè)量技術(shù) 應(yīng)用現(xiàn)狀 發(fā)展展望

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)中起到很大的作用，它改變了以往航空測(cè)量過(guò)程中遙感攝影只能從垂直角度拍攝畫(huà)面的局限性，通過(guò)多臺(tái)傳感器從不同的角度進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，可快速、高效地獲得豐富的數(shù)據(jù)資源，真實(shí)客觀地反映所拍攝對(duì)象的情況，滿足對(duì)三維信息獲取的需求，在日常生產(chǎn)生活中被廣泛使用。

1 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)綜述

1.1 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)原理

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是國(guó)際測(cè)繪領(lǐng)域新發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)，其顛覆了以往正攝影像的拍攝局限性。它是通過(guò)同一飛行平臺(tái)上搭建的多臺(tái)傳感器進(jìn)行圖片、數(shù)據(jù)信息的采集獲取，從多個(gè)角度拍攝并記錄航拍的高度、航速、航行方向和旁向的重疊，坐標(biāo)等參數(shù)。并對(duì)所拍攝的傾斜攝影重疊的照片進(jìn)行分析和處理。相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)拍攝的畫(huà)面進(jìn)行整理時(shí)就可以比較輕松地進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)的分析，從中選擇一張最為清晰的進(jìn)行紋理制作，便于后期為客戶提供真實(shí)直觀的實(shí)景信息，不僅可以真實(shí)地反應(yīng)地勢(shì)地貌，還能使用戶通過(guò)技術(shù)定位，搜索相關(guān)信息，享受更高的用戶體驗(yàn)。

1.2 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

傾斜攝影測(cè)量的技術(shù)要點(diǎn)主要包括：（1）能夠?qū)⑺臄z的目標(biāo)對(duì)象真實(shí)情況進(jìn)行測(cè)量并不失真地反應(yīng)在拍攝的圖像中。（2）傾斜影像在拍攝時(shí)可以實(shí)現(xiàn)單張影像的測(cè)量，在拍攝過(guò)程中通過(guò)所配置的軟件，直接將目標(biāo)的高度、長(zhǎng)度、面積、角度、坡度等進(jìn)行近距離的測(cè)量。（3）可以采集拍攝建筑物側(cè)面的紋理，針對(duì)各種三維數(shù)字城市應(yīng)用，利用航空拍攝的大規(guī)模成圖特性，加上傾斜攝影測(cè)量的批量提取紋理的方式，能夠有效降低城市三維建模的成本。（4）數(shù)據(jù)量較小，能廣泛發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上。此技術(shù)相較于三維的GIS應(yīng)用需要龐大的三維數(shù)據(jù)支持，其所獲取的影響數(shù)據(jù)量較小，影響的數(shù)據(jù)格式可以采用成熟的技術(shù)快速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)共享。

2 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 現(xiàn)有的傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍

由于傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，全球大部分國(guó)家將此技術(shù)應(yīng)用在應(yīng)急指揮、國(guó)土安全、城市管理、房產(chǎn)稅收等行業(yè)。而國(guó)內(nèi)將此技術(shù)多應(yīng)用于國(guó)土資源、房產(chǎn)稅收、人口普查統(tǒng)計(jì)、數(shù)字城市構(gòu)建、城鎮(zhèn)管理、災(zāi)害評(píng)估、環(huán)保監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域?，F(xiàn)代很多企業(yè)也利用此技術(shù)優(yōu)化管理運(yùn)營(yíng)，比如在建筑工程、三維實(shí)景導(dǎo)航、旅游規(guī)劃等方面。其中在國(guó)土安全和自然災(zāi)害評(píng)估、三維實(shí)景導(dǎo)航上的應(yīng)用最為實(shí)際。也可以應(yīng)用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)森林火災(zāi)進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保自然環(huán)境、農(nóng)業(yè)發(fā)展、海洋物種生態(tài)平衡等。將傾斜攝影測(cè)量技術(shù)與無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，對(duì)災(zāi)害發(fā)生地實(shí)施營(yíng)救或物資投放等救援活動(dòng)起到積極作用。廣泛為測(cè)繪、規(guī)劃、應(yīng)急、公安、旅游文化等行業(yè)提供低成本高效益的信息數(shù)據(jù)服務(wù)支持，從而提升社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益。但目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有發(fā)展出此類平臺(tái)。

2.2 遇到的挑戰(zhàn)

傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展時(shí)限并不久，各方面還未完善，在使用時(shí)還有一定的限制：（1）該技術(shù)在采集數(shù)據(jù)后的影響匹配時(shí)，因傾斜攝影的角度較多，所呈現(xiàn)的圖像比例尺寸并不一致，且分辨率存在差異，在拍攝時(shí)會(huì)因地面建筑或樹(shù)木遮擋的原因?qū)е滤杉臄?shù)據(jù)信息含有較多偏差，嚴(yán)重影響后續(xù)影像的三維精度。因此，在后期的圖像處理中，還需要考慮到如何利用現(xiàn)有科技或改良傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，將拍攝圖像中的冗長(zhǎng)雜余的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行無(wú)損去除，保留高精度的匹配數(shù)據(jù)。（2）在傾斜攝影測(cè)量后所形成的三維建模在表述物體的整體同時(shí)，部分地方會(huì)出現(xiàn)缺失或者發(fā)生圖像失真現(xiàn)象。因此，為了建造完整的三維建模，需要對(duì)其需要展現(xiàn)或表達(dá)的缺失的地方進(jìn)行重新測(cè)量，這時(shí)候多采用人工拍攝，但后期拍攝補(bǔ)修的圖像與原三維建模有差異，且人工拍攝因角度或人為因素影響，圖像清晰度不易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，且增加成本。（3）隨著無(wú)人機(jī)的使用廣泛，將無(wú)人機(jī)和傾斜攝影測(cè)量技術(shù)相結(jié)合。但在實(shí)際操作過(guò)程中，無(wú)人機(jī)續(xù)航能力不強(qiáng)，拍攝的距離較短，且時(shí)時(shí)需要人在其左右更換電池，相關(guān)研究人員還需要解決無(wú)人機(jī)的續(xù)航能力。

3 航空傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展展望

隨著傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，國(guó)內(nèi)已將其廣泛應(yīng)用到多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，可獲得更多建筑、海洋、土地的數(shù)據(jù)信息資源。其航空攝影圖像的重疊特性，還將還原了三維立體實(shí)景的全面，使實(shí)現(xiàn)人工智能的三維實(shí)體社會(huì)環(huán)境成為可能。其中的圖像分層顯示技術(shù)和紋理映射技術(shù)能夠成為傾斜攝影測(cè)量技術(shù)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵支撐點(diǎn)，極大地提高了三維建模的構(gòu)建工作效率，提升其質(zhì)量，同時(shí)也降低了構(gòu)建的成本。但目前傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少，主要還是應(yīng)用在導(dǎo)航上，對(duì)于國(guó)土資源管理、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、海洋物種的管理及人口普查統(tǒng)計(jì)上并沒(méi)有對(duì)其充分利用到位，以上項(xiàng)目多靠人工實(shí)現(xiàn)。此外不能只關(guān)注傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，還應(yīng)該發(fā)展如紅外線掃射、多光譜等多種傳感器方式間的結(jié)合使用，充分將其合理融合在無(wú)人機(jī)拍攝技術(shù)上，從根本上拓寬測(cè)量技術(shù)的使用范圍，建造智能化的云數(shù)據(jù)，方便人們對(duì)信息的隨時(shí)調(diào)取查看，開(kāi)啟真正的三維遙感時(shí)代。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述可以看出，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的重要性，在后期的應(yīng)用中不斷完善此技術(shù)，并開(kāi)發(fā)更多新的技術(shù)功能，實(shí)現(xiàn)科技的全面發(fā)展，從而加快邁入新的科技時(shí)代。

參考文獻(xiàn)：

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