倾斜摄影测量在城市数字化三维建模中的应用

刘涛

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摘要：近年来随着我国科学技术的迅速发展，各种新技术层出不穷。倾斜类型的摄影测量技术属于一项摄影测量相关技术，和常规的手动3D立体空间的建模类技术进行比对的话，具有非常显著的优势。首先是此类技术能够生成实景形式的3D立体状态的空间模型，进而能够最大限度地防止常规3D立体模型带给观察者虚假的感觉；其次是其具有高效捕捉图像数据信息的功能，常规的手动3D立体模型需要依赖手动建立模型、工作人员人工去往区域的实地进行拍照来捕捉相应的数据，这种操作的模式既费时、费力，还增加了出错的概率；最后一点是此类技术是基于计算机程序进行的完全自动建模操作，执行成本非常低廉。为此，针对此类新型技术的实际需求显得非常必要。无人机装置和相关技术的持续进步，可以为倾斜类型的摄影测量技术的实际应用打下牢固的基础。

关键词：倾斜摄影测量；城市数字化；三维建模；应用措施

引言

现阶段，数字化城市这一理念已经在我国多个城市得到体现，其主要提倡在展开城市规划工作时，应该以完整的、真实的三维空间新数据作为支撑，来保证数字化城市建设取得理想效果。对于传统的城市模型建设来说，在实际展开的过程中通常会考虑应用航空摄影测量技术真实性不高，应用此种技术只能获取部分信息，无法得到详细的地物轮廓，使最终得到的信息数据真实性不高，进而影响测绘工作的有效开展。倾斜摄影技术诞生并且应用到城市测量工作中之后，实现了多台传感器的搭载，这也在很大程度上提升了传感器运转的协调性，可以通过多个角度来进行地物信息的采集，进而建立完善的三维数字模型。

1倾斜摄影测量技术与三维数字建模简析

对基于倾斜摄影的测量技术手段来说，其可以在很大程度上提升城市建筑三维信息的获取效率，同时也可以有效确定物象集合关系。倾斜影像技术只需要应用一次，便可以达到理想的测量效果，不仅避免了传统人工拍照以及特效处理效率低下等情况的出现，同时也使得城市规划建设的整体成本得到了有效管控。

1.1倾斜摄影测量技术

在应用倾斜摄影测量技术时，其优势主要体现在以下几个方面：首先，可以真实地反映地物情况，其拍摄角度更为多样化，能够在很大程度上弥补正射影像存在的局限性；其次，能够有效满足单张摄影的实际测量要求，可以从长度、角度以及面积等多个方面入手，通过这种方式来完成相应的测量工作。

1.2三维数字建模

三维数字建模主要是将仿真技术与空间信息技术进行有机结合，从而建立起空间三维模型，这也使得城市测量工作在实际展开的过程中获得了更为先进的技术支持，是现阶段计算机技术重要的衍生成果之一。从目前城市规划测量工作开展的实际情况来看，其所应用的技术主要包括土建信息技术、二维数据信息技术以及三维建模技术，这三种技术的结合应用在很大程度上满足了信息系统规划以及利用工作开展的实际需求，从而使得相关信息数据的查询、定位、统计以及分析工作开展得更为顺利。

2在三维数字城市建模中无人机倾斜摄影测量技术的价值

2.1加强环境体验的真实感

在使用倾斜摄影测量技术的过程中，技术人员可将其用在三维城市建模中，从某种程度上来说，利用相应模型可适时增加城市环境体验的真实感。具体来说，随着城市化的发展，城市中的建筑群数量也在逐渐增多，在观察其整体面貌时只能借用细微角度，若想观察城市的整体面貌或建筑景观，技术人员可依靠倾斜摄影测量技术，来搭建一套虚拟的城市模型，实现城市内部的虚拟漫游。在提升虚拟空间真实感的过程中，技术人员应搭建一套虚拟的三维数字模型，除了使感官体验更像“身临其境”外，还能借助有关技术虚拟化真实环境，在电子空间中将真正的三维环境还原，给人们带来极强的体验感与欣赏价值。

2.2改进智慧型城市的整体建设

在城市快速发展的过程中，增强城市内部的功能性为未来城市发展的主要趋势，在建设智慧型城市期间相关部门的管理人员应制订符合发展方向的有效措施。在部署新时期城市发展战略时，要利用三维建模技术搭建智慧型城市，相关人员应着重研究该技术背后的倾斜摄影测量技术，在提升倾斜摄影测量水平的同时，保障智慧型城市的设立档次。在实际工作中技术人员应及时引进倾斜摄影测量技术，将其运用到三维数字模型中，通过良好的信息技术水平精准提炼城市中的各类数据信息，再借用电子信息系统来完成三维建模图像的整合工作，给此后的城市建设提供科学的数据支持。

3无人机倾斜摄影测量技术城市三维建模优化方法的应用

城市三维建模对智慧城市、数字城市发展规划有着十分重要的作用。当前，无人机倾斜摄影测量技术作为较多应用在城市三维建模主要技术，通过技术的应用能客观真实精准构建出实景城市三维立体模型。该技术高性价、低成本、高效率、高精准在测量中获取地理信息的优势受到了测绘人员的喜爱。然而，无人机倾斜摄影测量技术测量中虽优势诸多，但技术完善和优化仍需有待提升，尤其测绘人员在技术应用水平上要不断提高。

3.1城市三维建模优化二次处理

为了避免在城市三维建模中出现不利因素，测绘技术人员在技术实际应用过程中，要及时做好相关调整与优化。例如：无人机或相机的选用、测量方案设计以及测量设备参数设置等，确保在城市测量中获取的影像数据达到测量实际要求。在城市三维建模过程中，针对三维模型出现的破洞或凸包等问题，相关技术人员需要考虑采用二次修复方式进行处理，通过破洞修复、凸包抹平等二次优化处理技术以及重新改进地物目标，使构建的三维模型重建或替换。

3.2城市三维模型的快速修复

在建立的城市三维模型出现畸形或侧面纹理不均匀时，需要对模型进行修复，如何能快速实现城市三维模型的修复。主要通过无人机倾斜摄影测量技术空三加密的方式，利用空三加密成果快速修复三维模型，空三加密技术是三维建模的重要步骤。技术应用是根据各区域间的差异，在区域内均匀分布若干控制点，然后采用立体测图技术对加密的点位高度和平面位置进行计算来获取数据，进而通过空三技术得到重新校正和定向的影像数据，从而使各影像数据之间达到准确叠合的效果。在运用空三加密成果对城市三维模型修复时，技术人员要开发出一套模型辅助编辑系统，然后将获得空三加密成果和初始化三维重建模型一并导入开发的系统内，结合空三技术和空三加密之间的差异，利用空三加密成果对存有缺陷的原始模型目标区域进行几何修复和纹理修补。对开发的模型辅助编辑系统来说，可实现模型同名点的搜索、模型纹理自动提取、模型交互制作。应充分去利用纠正倾斜影像和加密点，对模型纹理的自动提取和定向，完成修复建模。实践证明，使用该方式对模型修复的过程中，所有数据可获得快速提取并通过辅助系统完成自动处理，在空三后的影像上进行地物目标结构线的绘制，然后通过拉伸等方法实现制作城市三维模型的实体及自动贴图，使城市三维模型修复后达到实景三维立体模型效果。

结语

随着倾斜摄影测量技术在我国数字城市建模中的应用越来越广泛，其应用水平也在不断提升，在很大程度上促进了我国城市化建设和发展。倾斜摄影技术的应用主要是指对GPS技术、GIS技术等一系列先进技术进行有效应用，从而从多个角度获得所需要的地物信息，更有利于数据分析以及处理工作的开展，也使得城市测绘工作的整体效率以及质量得到明显提升，对今后城市规划工作起到了重要促进作用。

参考文献

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