傾斜攝影三維建模技術(shù)在不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用思考

胡華華 朱宇航

永康市正維地籍測繪有限公司 浙江 永康 321300

在數(shù)字化時代，地球空間信息技術(shù)和不動產(chǎn)測繪技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代測繪領(lǐng)域的重要組成部分[1]。傾斜攝影三維建模技術(shù)作為一種新型測繪技術(shù)，以其高效、精確、快速的特點被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域[2]。采用傾斜攝影三維建模技術(shù)進(jìn)行不動產(chǎn)測繪可以大幅度提高工作效率和數(shù)據(jù)精度。本文將從傾斜攝影三維建模技術(shù)的基本原理、應(yīng)用場景等方面來探討該技術(shù)在不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用思路。

1 傾斜攝影三維建模技術(shù)的基本原理

傾斜攝影三維建模技術(shù)是指利用高分辨率數(shù)碼相機進(jìn)行空中或地面拍攝，將成像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到三維建模文件。其基本原理是依靠三角測量原理和影像匹配技術(shù)，利用多張斜向影像圖像進(jìn)行三維重建。該技術(shù)在實現(xiàn)高效、高精度、高分辨率等方面具有很大優(yōu)勢。

2 傾斜攝影三維建模技術(shù)的應(yīng)用場景

2.1 城市規(guī)劃

傾斜攝影三維建模技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。其主要作用是利用高精度的三維模型展示城市規(guī)劃的空間布局和發(fā)展?fàn)顩r，從而為規(guī)劃工作提供更精準(zhǔn)、更全面的數(shù)據(jù)支持[3]。首先，傾斜攝影三維建模技術(shù)可以幫助規(guī)劃人員更全面地了解城市的地形地貌情況，為城市規(guī)劃提供數(shù)字化、立體化的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過傾斜攝影三維建模技術(shù)采集的高分辨率斜向影像，可以逼真地還原出城市的地貌特征和建筑物分布。同時，配合現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)（GIS）等軟件，可以將地形地貌數(shù)據(jù)與其他重要數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，形成更為完整的城市數(shù)據(jù)模型。其次，傾斜攝影三維建模技術(shù)可為城市規(guī)劃提供更為直觀的空間表達(dá)方式。借助傾斜攝影三維建模技術(shù)生成的三維模型，規(guī)劃人員不僅可以通過二維平面圖得到地塊分布、道路布局等信息，還可以通過三維模型進(jìn)行立體感較強的可視化展示，直觀地了解城市空間布局。這對于規(guī)劃人員來說非常重要，因為他們需要在設(shè)計規(guī)劃方案時充分考慮城市各種因素的相互影響。最后，傾斜攝影三維建模技術(shù)可幫助規(guī)劃人員更準(zhǔn)確地進(jìn)行場地分析和評估，提升城市規(guī)劃質(zhì)量。借助傾斜攝影三維建模技術(shù)生成的高精度三維模型數(shù)據(jù)，不僅可以提供詳細(xì)的場地信息，還可以為規(guī)劃人員提供更多的規(guī)劃方案選擇。同時，利用該技術(shù)獲得的空間數(shù)據(jù)還可以幫助規(guī)劃人員分析、評估和預(yù)測城市發(fā)展趨勢，從而提前制定相應(yīng)的規(guī)劃策略，保證城市發(fā)展的可持續(xù)性和穩(wěn)定性[4]。

2.2 不動產(chǎn)測繪

在不動產(chǎn)領(lǐng)域，傾斜攝影三維建模技術(shù)可以提高不動產(chǎn)測繪的數(shù)據(jù)質(zhì)量和工作效率。其主要應(yīng)用場景包括以下幾個方面。首先，傾斜攝影三維建模技術(shù)可以為不動產(chǎn)交易提供數(shù)據(jù)支撐。利用該技術(shù)采集得到的高分辨率影像，可以快速、精確地獲取不動產(chǎn)基本信息，如土地使用情況、房屋建筑狀態(tài)等。這些信息對于不動產(chǎn)交易中的價格評估、合同簽訂等環(huán)節(jié)非常重要，在保障交易公正性和安全性的同時，也能夠提升交易效率。其次，傾斜攝影三維建模技術(shù)可為不動產(chǎn)評估提供幫助。利用該技術(shù)獲取的高精度三維數(shù)據(jù)，可以較為全面、真實地反映出不動產(chǎn)的空間特征和發(fā)展?fàn)顩r，有助于評估人員進(jìn)行更加科學(xué)、準(zhǔn)確的評估。同時，通過將三維建模技術(shù)與其他不動產(chǎn)測量方法相結(jié)合，還可以更好地掌握不動產(chǎn)在不同時間段內(nèi)價值變化趨勢，從而為評估人員提供更客觀、全面的數(shù)據(jù)支撐。再者，傾斜攝影三維建模技術(shù)也可以在不動產(chǎn)管理領(lǐng)域發(fā)揮作用[5]。通過該技術(shù)采集得到的高精度三維數(shù)據(jù)，可以為不動產(chǎn)管理人員提供詳盡、準(zhǔn)確的不動產(chǎn)信息，幫助他們更加科學(xué)、全面地制定管理方案和決策。同時，還可以利用該技術(shù)生成的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管，及時對違法不動產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控和處罰。最后，傾斜攝影三維建模技術(shù)還可以為不動產(chǎn)測繪提供更加高效、快速的測繪方法。借助該技術(shù)，不動產(chǎn)測繪工作人員可以在較短時間內(nèi)獲取實際場地的大量、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)測繪方法中人力成本、耗時等問題，從而降低了測繪成本，提高了測繪效率。

2.3 文物保護(hù)

傾斜攝影三維建模技術(shù)在文物保護(hù)方面也有著不可替代的重要作用。隨著近年來文物保護(hù)工作的提升，大量的文物修復(fù)和保護(hù)工作需要盡可能真實詳盡地記錄下文物的信息以方便后期修繕和管理。其中，傾斜攝影三維建模技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地獲取文物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)等信息，使文物保護(hù)人員得以對文物進(jìn)行數(shù)字化保存和重建，同時在文物修復(fù)和保護(hù)方面也能起到不小的輔助作用。首先，傾斜攝影三維建模技術(shù)可以幫助文物保存人員將文物進(jìn)行數(shù)字化保存和重建。利用該技術(shù)采集得到的高精度斜向影像，可以還原出文物的三維模型，呈現(xiàn)出其精細(xì)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征。而且這種數(shù)字化保存方式非常節(jié)約空間，相對于傳統(tǒng)的文物保存方法更為安全和便捷。其次，借助傾斜攝影三維建模技術(shù)生成的三維模型，文物修復(fù)人員可以更加清晰直觀地了解文物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征，從而制定更為合理和科學(xué)的修復(fù)方案。例如，在文物修復(fù)過程中，傾斜攝影三維建模技術(shù)可以準(zhǔn)確地還原文物的損傷部位，進(jìn)而為修繕人員提供精準(zhǔn)的參考和指導(dǎo)。此外，傾斜攝影三維建模技術(shù)還能夠幫助文物保護(hù)人員管理文物信息，以便更好地實現(xiàn)文物保護(hù)工作。通過對文物進(jìn)行數(shù)字化記錄和處理，文物保護(hù)人員可以更加全面、及時地了解到文物的基本信息和發(fā)展?fàn)顩r，從而為文物保護(hù)工作的開展提供可靠的數(shù)據(jù)支撐[6-7]。

3 傾斜攝影三維建模技術(shù)在不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用思路

在不動產(chǎn)測繪中，傾斜攝影三維建模技術(shù)可以大幅度提高數(shù)據(jù)采集效率和精度。具體而言，其應(yīng)用思路如下。

3.1 方案評估階段

在傾斜攝影三維建模技術(shù)的應(yīng)用過程中，方案評估階段是至關(guān)重要的一環(huán)。這個階段的主要工作是對實際情況進(jìn)行詳細(xì)分析和初步評估，確定傾斜攝影三維建模技術(shù)的采集范圍、精度要求以及采購設(shè)備等條件，為后續(xù)的規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集和處理等環(huán)節(jié)提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。下面從三個方面介紹方案評估階段的相關(guān)內(nèi)容。

1.實地勘測

在方案評估階段，需要進(jìn)行實地勘測來獲取真實場地的數(shù)據(jù)信息，包括地形地貌、建筑物高度和分布、道路走向和寬度等多方面信息。實地勘測可以通過專業(yè)儀器進(jìn)行，例如全站儀、GPS等，在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)。同時，也需要結(jié)合現(xiàn)有的地圖資料、空照影像等進(jìn)行輔助分析，并制定相關(guān)調(diào)查表格或問卷，對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄和歸檔。通過實地勘測可以得到較為準(zhǔn)確的建筑物高度和立體形態(tài)，有助于后續(xù)規(guī)劃和建模的精度控制。

2.技術(shù)方案的確定

在實地勘測的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)實際情況確定傾斜攝影三維建模技術(shù)的采集范圍與精度要求。一般而言，高分辨率數(shù)值地圖和影像照片可以為傾斜攝影三維建模技術(shù)的采集提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時，需要考慮使用哪些設(shè)備進(jìn)行傾斜攝影測量，例如采用大型機載無人機、直升機或者飛艇等方式進(jìn)行采集。通過綜合考慮，制定出科學(xué)合理的技術(shù)方案，從而確保后續(xù)數(shù)據(jù)采集和處理的順利開展。

3.項目管理

在方案評估階段還需要進(jìn)行全面的項目管理。這里主要指對采購設(shè)備、產(chǎn)生費用、組織人員、任務(wù)分配等問題進(jìn)行規(guī)劃和統(tǒng)籌，以便科學(xué)有序地推進(jìn)整個工作流程。項目管理需要結(jié)合實際情況，在經(jīng)費、人力、時間等多方面因素之間進(jìn)行協(xié)調(diào)和權(quán)衡，確保整個項目過程中各個環(huán)節(jié)的順利推進(jìn)并達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3.2 采集階段

在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程中，相機設(shè)置、定時采集、空間定位和數(shù)據(jù)捕獲等各個環(huán)節(jié)都是非常重要且必不可少的，它們直接影響著采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集前，需要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，并對采集過程中的每個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保所采集到的數(shù)據(jù)具有高質(zhì)量。

1.數(shù)據(jù)采集前

在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集前，需要仔細(xì)地設(shè)置相機參數(shù)，如曝光時間、ISO、白平衡等，以確保拍攝出的圖片能夠充分呈現(xiàn)被采集對象的真實情況。同時，還需要注意選擇相機的拍攝模式，如全自動、光圈優(yōu)先或快門優(yōu)先等，以充分發(fā)揮相機的性能。另外，為了避免產(chǎn)生誤差，還應(yīng)將相機固定在一個固定的位置上，以確保所采集到的數(shù)據(jù)能夠處于同一角度和高度。

2.按時間間隔采集

為了保證數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性，需要根據(jù)預(yù)設(shè)的采集計劃，按照一定的時間間隔進(jìn)行定時采集。這樣可以有效地避免重復(fù)采集同一地點，同時也能夠保證被采集對象在不同時間段內(nèi)的真實狀態(tài)。當(dāng)然，在進(jìn)行定時采集的過程中，還需要注意相機所使用的電源是否穩(wěn)定，以避免因電源問題導(dǎo)致采集中斷。

3.按空間定位采集

為了能夠準(zhǔn)確地獲取被采集對象的位置信息，需要對空間定位進(jìn)行嚴(yán)格控制。在采集前，可以通過GPS、北斗等技術(shù)手段獲取到被采集對象的坐標(biāo)，這樣可以確保數(shù)據(jù)的位置信息是準(zhǔn)確的。此外，在采集過程中，還應(yīng)根據(jù)實際情況對位置信息進(jìn)行調(diào)整，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性。

4.數(shù)據(jù)捕獲

數(shù)據(jù)捕獲也是數(shù)據(jù)采集過程中至關(guān)重要的一環(huán)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲的時候，需要仔細(xì)地設(shè)置捕獲參數(shù)，如分辨率、采樣率、位深度等，以確保所獲取到的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。同時，在進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲的過程中，也需要注意采用合適的存儲設(shè)備，以確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。

3.3 處理階段

在傾斜攝影三維建模技術(shù)中，處理階段是將采集得到的傾斜影像進(jìn)行預(yù)處理、特征提取、三維重建等處理過程，從而生成高精度、高分辨率的三維模型。這個階段是整個傾斜攝影三維建模技術(shù)應(yīng)用中最為關(guān)鍵的一環(huán)，它直接影響著后續(xù)數(shù)據(jù)應(yīng)用的效果和質(zhì)量。下面將從三方面介紹傾斜攝影三維建模技術(shù)的處理階段。

3.3.1 預(yù)處理

在處理階段中，首先要進(jìn)行的是數(shù)據(jù)的預(yù)處理。這里主要包括圖像校正、去噪、調(diào)整亮度對比度等工作。由于采集得到的影像不可避免會受到環(huán)境光照、圖像畸變等因素的影響，需要通過預(yù)處理技術(shù)對影像進(jìn)行校正。除此之外，還需要將采集得到的影像進(jìn)行去噪和亮度對比度的調(diào)整，以保證影像質(zhì)量符合要求。

3.3.2 特征提取

經(jīng)過預(yù)處理的影像可以進(jìn)行特征提取工作。這里所說的特征提取是指將影像中的特征點及其相應(yīng)的描述子提取出來，例如角點、邊緣等。通過提取這些特征點，可以為后續(xù)的三維重建工作提供依據(jù)。同時，由于傾斜攝影技術(shù)所產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)量非常龐大，因此采用高效的特征點提取算法能夠有效地減小數(shù)據(jù)處理量，提高數(shù)據(jù)處理效率。

3.3.3 三維重建

在經(jīng)過預(yù)處理和特征提取之后，可以進(jìn)入到最為核心的三維重建階段。三維重建是將二維影像恢復(fù)成真實世界中的三維模型的過程。在這個階段中，需要運用到諸如立體匹配、紋理映射等多種計算機視覺技術(shù)。其中，立體匹配技術(shù)是指通過圖像的對比度來獲取物體的深度信息，并將其轉(zhuǎn)化為三維空間坐標(biāo)系中的點云；而紋理映射則是將采集得到的原始影像加入到三維模型中，使得整個模型更加真實逼真。

3.4 數(shù)據(jù)整合階段

在傾斜攝影三維建模技術(shù)的應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)整合階段是將三維模型與地圖、GPS數(shù)據(jù)等其他相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，生成精確且具有實際意義的三維測繪結(jié)果的重要步驟。該階段通過將現(xiàn)有數(shù)據(jù)整合在一起,可以更全面、更準(zhǔn)確地描述目標(biāo)區(qū)域的特征和屬性，為廣大用戶提供更好的服務(wù)。下面將從三個方面介紹數(shù)據(jù)整合階段的相關(guān)內(nèi)容。

3.4.1 地圖數(shù)據(jù)整合

地圖數(shù)據(jù)是傾斜攝影三維建模技術(shù)中非常重要的一個組成部分。在數(shù)據(jù)整合階段，需要將采集得到的三維模型與現(xiàn)有的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。這里主要是指制作數(shù)字高程模型（DEM）和地面分類，將側(cè)向影像轉(zhuǎn)化為正射影像，并將其與數(shù)字地圖相疊加，形成真實的三維測繪結(jié)果。同時，也需要根據(jù)實際情況對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。

3.4.2 GPS數(shù)據(jù)整合

GPS數(shù)據(jù)則是在傾斜攝影三維建模技術(shù)中用于定位的一種數(shù)據(jù)類型。在數(shù)據(jù)整合階段，需要將所采集到的GPS數(shù)據(jù)與三維模型進(jìn)行整合，確定三維模型在真實空間中的位置?？梢酝ㄟ^將GPS數(shù)據(jù)與三維模型中的建筑物、道路等元素進(jìn)行匹配，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確地定位，使得三維測繪結(jié)果更加真實精確。

3.4.3 其他相關(guān)數(shù)據(jù)整合

在數(shù)據(jù)整合階段，還需要將相關(guān)的其他數(shù)據(jù)，如人口統(tǒng)計信息、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等進(jìn)行整合，以便用戶能夠在三維測繪結(jié)果中同時獲取這些有意義的數(shù)據(jù)信息。例如，在建筑物的三維模型上標(biāo)記出該建筑物所屬的企業(yè)，就可以為用戶提供更加豐富的數(shù)據(jù)服務(wù)和分析支持。

3.5 應(yīng)用階段

三維測繪技術(shù)的應(yīng)用，對于不動產(chǎn)交易、規(guī)劃和管理領(lǐng)域都有很大的幫助。首先，在不動產(chǎn)交易中，通過三維測繪可以提供更加準(zhǔn)確的房屋面積、建筑高度、周圍環(huán)境等信息，幫助買賣雙方更好地了解物業(yè)情況，從而促進(jìn)交易的公正和順利進(jìn)行。其次，在規(guī)劃方面，三維測繪可以為城市規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括城市地形、道路交通、建筑高度等，幫助城市規(guī)劃者更好地把握城市發(fā)展方向和規(guī)劃方案。最后，在不動產(chǎn)管理方面，通過三維測繪可以實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)備的監(jiān)測與管理，及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，保證建筑物的安全性和穩(wěn)定性。因此，可以說三維測繪技術(shù)的應(yīng)用，對于推進(jìn)不動產(chǎn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有十分重要的意義。

4 結(jié)語

通過本文的探討，可以看出，傾斜攝影三維建模技術(shù)在不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用具有廣闊的前景。該技術(shù)能夠大幅度提高數(shù)據(jù)采集效率和精度，并為不動產(chǎn)交易、管理等領(lǐng)域提供支撐，促進(jìn)了不動產(chǎn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。在未來的發(fā)展中，傾斜攝影三維建模技術(shù)仍將成為不動產(chǎn)測繪領(lǐng)域的重要測繪方法之一。