傾斜攝影測量在地形三維建模中的應(yīng)用研究

孫曉偉

（安徽省交通勘察設(shè)計院有限公司，安徽 合肥 230000）

1 傾斜攝影測量技術(shù)概述

傾斜攝影測量技術(shù)利用一個平臺搭載多臺傳感器，通過這種設(shè)計可以從一個垂面、四個傾斜面，這五個角度進行拍攝，進而采集數(shù)據(jù)、影像，利用該技術(shù)進行拍攝時，POS 數(shù)據(jù)一次性記錄航向、航高，航速以及坐標等多個參數(shù)。通過這種多角度、全方位的拍攝，可以全面、準確的收集數(shù)據(jù)、影像，進而進行分析。同一時段，飛機可以連續(xù)拍攝影像重疊的照片，而且同一個物體可以在三張照片出現(xiàn)，這樣，數(shù)據(jù)分析人員可以更加方便快捷的分析建筑物的結(jié)構(gòu)，并可以進行紋理制作，從而可以向用戶提供真實的實景數(shù)據(jù)。通過傾斜攝影測量技術(shù)拍攝的影像和采集的數(shù)據(jù)可以真實的反映地物面貌。

2 傾斜攝影測量特點

2.1 能夠真實反映周圍物體的真實情況

與正射影像相比，傾斜攝影讓人從多個角度去觀察事物，能夠更加真實地反映出事物的實際情況，從而彌補了正射影像的局限性。

2.2 傾斜攝影測量技術(shù)性價比高

傾斜攝影測量技術(shù)測量的數(shù)據(jù)帶有空間位置信息和各種影像數(shù)據(jù)，同時還可以輸出DSM、DOM、DLG 等的數(shù)據(jù)成果，也滿足了傳統(tǒng)航測技術(shù)的要求，除此之外，傾斜攝影測量技術(shù)利用提取及貼紋理的方式，還可以降低三維建模的成本。

2.3 可以采集建筑物側(cè)面信息

在三維數(shù)字城市應(yīng)用中，利用傾斜攝影技術(shù)大規(guī)模成圖的特點，從傾斜攝影批量提取相關(guān)紋理信息，降低了城市三維建模的成本。將傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用在城市規(guī)劃、城市管理、軍事活動等領(lǐng)域，具有其他數(shù)據(jù)無法取代的價值。傾斜攝影測量能夠讓指揮者和決策者看到比正射影像更多的影像資料，比如傾斜影像測量能夠看到房屋一些側(cè)面的安全出口，傾斜影像任意兩點之間都可以通過軟件進行精確的計算，在城市反恐活動中，能夠計算通視距離、制高點等；在解救人質(zhì)等緊急行動中，能更好地輔助決策。

3 傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用

3.1 打造真實的城市漫游體驗環(huán)境

傾斜攝影測量技術(shù)在一定程度上創(chuàng)造了一個較為真實的城市三維環(huán)境，通過對城市的景觀和建筑等進行虛擬化，可以使人們在網(wǎng)絡(luò)的幫助下觀賞不同區(qū)域的城市景觀，同時在此過程中完成虛擬漫游等活動，這就在一定程度上提高了人們漫步城市的效率，人們對城市的理解等也會進一步深化，打造一種身臨其境的效果，滿足了不便出行的人們的景觀觀賞要求。

3.2 為智慧型城市建設(shè)打基礎(chǔ)

智慧型城市建設(shè)是新時期國家提出的新的城市建設(shè)要求，但是智慧型城市建設(shè)對三維建模技術(shù)等要求相對較高，因而其建設(shè)速度相對較慢，在引入了無人機傾斜攝影測量技術(shù)之后，可以實時開展地面三維建模工作，快速提取城市中的各類信息，繼而形成精確合理的地面三維模型影像，為后續(xù)各項工作合理開展提供必要的數(shù)據(jù)。同時，利用傾斜攝影測量技術(shù)還可以完成定時定向搜索等目標，滿足智慧型城市的定向建設(shè)等要求，一定程度上加快了智慧型城市建設(shè)的速度。

3.3 優(yōu)化CAD 建模，開展新的3D 建模工作

在CAD 軟件的幫助下，可以及時將測量區(qū)域內(nèi)的物體形狀等表示出來，繼而確定科學的區(qū)域測量數(shù)據(jù)，了解不同類型的數(shù)據(jù)的各類特征，可以有效提高數(shù)據(jù)測量的有效性，避免后續(xù)工作開展過程中因為信息錯誤等出現(xiàn)其他類型的問題。通過使用CAD 軟件，可以直接開展測量區(qū)域的對應(yīng)三維模型建設(shè)工作，繼而生成實體模型，其應(yīng)用的有效性明顯提高，可以創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。但是利用該類技術(shù)開展建模工作時，其對數(shù)據(jù)的精確性要求等更高，對數(shù)據(jù)處理工作也提出了進一步的要求，因而需要耗費大量的人力和物力來開展后續(xù)各項工作，建模的效果等才能得到保證，傾斜攝影測量技術(shù)有效改善了該類問題。在利用無人機傾斜測量攝影技術(shù)來開展相關(guān)工作時，可以完成對多類型數(shù)據(jù)檢索和設(shè)備處理等方面的要求，打造更為多樣化的三維建模效果。

3.4 三維模型輔助公路勘察設(shè)計

城市發(fā)展過程中對交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也逐漸增加，傾斜攝影測量技術(shù)可以在短時間內(nèi)完成對道路走廊帶的三維建模工作，及時將線路經(jīng)過區(qū)域地形和地貌信息提取出來，在此基礎(chǔ)上通過對不同的線路信息進行比較，規(guī)避道路建設(shè)過程中可能出現(xiàn)的問題，避開敏感區(qū)域，確定最為合理的路線方案。同時，在無人機傾斜攝影測量技術(shù)的幫助下，可以合理開展地形圖測繪更新工作，方便相關(guān)單位和工作人員找出現(xiàn)有地形圖中存在的問題和地形出現(xiàn)變化的區(qū)域，推動地形圖不斷改進完善，提高其現(xiàn)實性。

4 結(jié)語

傾斜攝影測量通過先進的計算機圖像識別技術(shù)，讓用戶獲得了更真實、準確的實景三維模型，大大提高了測繪效率，降低了地形三維建模的成本，將其應(yīng)用在城市規(guī)劃和建設(shè)領(lǐng)域中，提高了城市規(guī)劃建設(shè)的科學性和合理性。從2015年開始，我院進行了積極的探索，也取得了一定的成就。但是目前該項技術(shù)還在快速發(fā)展中，要進一步的研究和探索。