傾斜攝影測量在城市規(guī)劃中的應用探討

于成志

摘?要： 傾斜影像數(shù)據(jù)作為智慧城市的空間載體，以其高度創(chuàng)新的數(shù)據(jù)展示方式帶動整個智慧城市時空信息服務平臺數(shù)據(jù)更新?lián)Q代，以高精真的數(shù)據(jù)為城市建設與管理決策者提供有效的決策依據(jù)。當前，伴隨著科學技術(shù)的發(fā)展，社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，各行業(yè)對于地球地籍信息的需求越來越高，傾斜攝影測量技術(shù)是基于遙感、空間信息技術(shù)下的新的測繪技術(shù)，能夠滿足現(xiàn)階段社會發(fā)展中所需要的高精度、高效率的地籍信息，還可以展開地籍檔案，實現(xiàn)地籍信息的綜合化、信息化管理。本文主要對傾斜攝影測量在城市規(guī)劃中的應用進行探討。

關(guān)鍵詞： 傾斜攝影測量;城市規(guī)劃;應用

【中圖分類號】P2?????【文獻標識碼】B?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0047-01

引言：傾斜測量不僅能夠獲得多個角度的地物測量數(shù)據(jù)，采集待測目標的側(cè)面紋理信息，而且其數(shù)據(jù)處理的自動化水平也得到了明顯提高，通過相關(guān)軟件系統(tǒng)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。目前，在測量實踐中主要是以無人機作為傾斜攝影測量平臺，并通過多個攝影測量設備的搭載來實現(xiàn)傾斜攝影。

1?無人機傾斜攝影測量

傾斜攝影測量通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從垂直、傾斜等不同角度采集影像，獲取地面物體更為完整準確的信息。垂直地面角度拍攝獲取的影像稱為正片，鏡頭朝向與地面成一定夾角拍攝獲取的影像稱為斜片。拍攝相片時，同時記錄航高、航速、航向和旁向重疊、坐標等參數(shù)，然后對傾斜影像進行分析和整理。在一個時段，飛機連續(xù)拍攝幾組影像重疊的照片，同一地物最多能夠在3張相片上被找到，這樣內(nèi)業(yè)人員可以比較輕松地進行建筑物結(jié)構(gòu)分析，并且能選擇最為清晰的一張照片進行紋理制作，提供更加真實直觀的實景信息。影像數(shù)據(jù)不僅能夠真實地反映地物情況，而且可通過先進的定位技術(shù)，嵌入地理信息、影像信息，獲得更高的用戶體驗，極大地拓展遙感影像的應用范圍。

2?無人機傾斜攝影測量的技術(shù)流程分析

首先是航攝準備。首先應根據(jù)測繪需求，布設像片控制點，一般情況下會設置2條航線，設置12條平高點布設基線，在各條航線上設置高程控制點，布設5條基線。布設玩像控點后，逐一檢查無人機及所攜帶的設備是否正常運作，檢查遙測信號是否正常，數(shù)據(jù)鏈路是否通暢，審核航線規(guī)劃是否合理，一切正常，即可啟動無人機，遙控無人機按照設計航線飛行，經(jīng)飛行時等距或等時攝影。其次是內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。隨著無人機遙感技術(shù)體系的成熟，市面上出現(xiàn)了很多的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，技術(shù)相對成熟的有數(shù)字測量工作站Inpho，DPW、Jx-4CDPS、適普VirtuoZo，測繪工作人員可根據(jù)工作需求選擇合適的處理系統(tǒng)。在制作DOM的過程中，應該采集相關(guān)航攝資料，進行空三加密，應用地面布設的控制或POS數(shù)據(jù)，獲取外方位元素和DTM數(shù)據(jù)，應用OrthoVista模塊、SeamEditor等，糾正單片，鑲嵌拼接影像，進行勻光勻色處理，適當裁剪圖幅范圍，最終生成數(shù)字正射影像圖。最后是建筑規(guī)劃圖編輯。建筑規(guī)劃竣工測繪工作完成后，需制作建筑規(guī)劃圖，確保圖紙信息的真實性和準確性，從而保障工程建設的準確性。在工作工程中，應該及時掌握竣工信息，將生成的DOM數(shù)據(jù)導入建筑工程GIS影像庫中，并在竣工建筑中添加Super-MapDeskPro，實現(xiàn)矢量化轉(zhuǎn)換，將工程攝影測量信息及時錄入影像庫中，確保信息的時效性。

3?傾斜攝影測量在城市規(guī)劃中的應用

3.1?空中三角測量采用從POS系統(tǒng)中提取的外方位元素，參照金字塔匹配由粗到精的原則，并采取多視角聯(lián)合平差和自由網(wǎng)光束法平差的方法，將各級影像上的同名點進行自動匹配來完成空中三角測量。

3.2?成果輸出與應用

最后輸出S3C及OSGB格式的三維模型成果，成果分辨率優(yōu)于5cm。在城市更新改造項目中，基于無人機傾斜攝影測量技術(shù)完成的三維模型可從多個角度直觀反映地面建筑的情況，通過相關(guān)軟件能實時量算出地物的位置和高度信息，為依法、依規(guī)處置違建提供強有力的證據(jù)。同時三維模型成果還可以高精度地還原真實的建筑原貌，可根據(jù)需要進行不同角度的瀏覽和面積的量算，可協(xié)助快速推進，并方便政府職能部門對不同時期的歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，對于固化證據(jù)、還原舊村樣貌、展示改造后的城市新貌提供了技術(shù)支持。

3.3?通過傾斜攝影測量獲得三維建模數(shù)據(jù)

在應用傾斜攝影測量技術(shù)獲取三維建模數(shù)據(jù)時，目前主要通過在無人機平臺上搭載相關(guān)傳感設備的方式來進行拍攝測量，因此主要設計無人機、飛控系統(tǒng)以及控制測量等部分。測量人員應首先進行無人機航線、飛行高度等相關(guān)飛行參數(shù)的設定，同時要進行控制網(wǎng)以及像控點的布設，為傾斜攝影測量奠定良好的基礎(chǔ)。同時測量人員應現(xiàn)場勘察待測區(qū)域的地形地貌特點，以提高像控點位置選擇以及布設數(shù)量的合理性，以確保測量數(shù)據(jù)的精度能夠達到三維建模的要求。在設計無人機航線時，應確保影像拍攝的分辨率、航線機旁向重疊度均符合測量規(guī)范要求。統(tǒng)籌航向的重疊度應控制在66%左右，而旁向重疊度應控制在30%左右。而在三維模型的自動構(gòu)建中對航向以及旁向重疊度有更高的要求。測量人員在確定基站位置時應選擇精度較高的已知點位?；鹃_機時間應為規(guī)定的無人機起飛時間，并應根據(jù)規(guī)定的降落時間來確定關(guān)機時間。無人機在進行傾斜攝影測量時應對基站的具體開關(guān)機時間進行準確的記錄，并對像控點以及航線高程進行測量拍攝。當無人機完成傾斜攝影測量后，應及時將基站數(shù)據(jù)以及無人機所獲取的數(shù)據(jù)信息下載存儲。無人機在采集傾斜攝影測量數(shù)據(jù)時，天氣條件以及攝像設備的鏡頭畸變等因素會造成影像數(shù)據(jù)存在一定的誤差，因此需要采用計算機視覺、數(shù)字攝影測量以及多視影像平差等方式來對數(shù)據(jù)信息進行預處理。預處理主要是通過Smart3D等相關(guān)軟件系統(tǒng)自動完成，因此即使在沒有控制點存在時也能夠完成多視角以及多視圖的三維模型構(gòu)建任務。而且計算機軟件還能精確測量三維模型的長寬高、體積以及面積等相關(guān)參數(shù)，從而使三維模型能夠真實準確地反映被測目標的實際情況。

結(jié)語：總之，相較于傳統(tǒng)測繪模式，無人機傾斜攝影測量技術(shù)具有高效快捷、機動性強、時效性優(yōu)、高精度、高清晰等優(yōu)勢，為城市更新改造中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查提供了全新的方式。

參考文獻

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