无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用

黎东

中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司 贵州贵阳 550081

摘要：现如今，我国经济发展十分迅速，在城市建设中进行三维建模有助于规划城市的各项内容，而三维建模中的倾斜摄影测量技术更是发挥着重要作用。为优化拍摄方式，要利用测量技术中的优势构建三维模型，确认传感器中物体信息的精准度，继而提升传输数据的完整性、可靠性。

关键词：无人机；倾斜摄影测量技术；三维数字城市建模；应用 

引言

数字城市是借助计算机技术、多媒体技术以及大规模储存技术，通过宽带网络来练习，并应用GPS、地理信息系统等多种技术，来将城市进行多种类、多尺度、多分辨率的三维描述，借助先进的技术通过网络数字化来展现城市的过去、现在以及将来的发展内容。倾斜摄影测量技术能够在三维数字城市建模过程中提供诸多帮助，为建设更加科学的城市模型提供支持。

1数字城市建模的要求及特征

三维建模技术能够有效提高三维建模的质量，为三维数字城市建设提供有力支持。使用三维建模技术分析数字化建模数据，能够使数据更加高效地融入三维模型，增强数字化建模效果，同时能使模型更符合用户的使用要求，该技术在城市的创新发展中具有较高的使用价值。相关单位应不断加强三维数字城市建模管理，采用航拍、三维激光扫描等措施提升三维建模的质效。三维建模技术与无人机倾斜摄影测量技术的有效结合能实现良好的模型管理效果，减少模型的建设成本，具有良好的发展和应用前景。这两项技术的有效结合在测绘领域中的应用非常广泛，并且具有较高的价值，能全面提高测绘工程效果。相关单位应提高模型的生产质效，节约模型生产的各项费用，保障数字城市的建模效果。

2无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用

2.1虚拟漫游

利用倾斜摄影测量进行建模，可获得更加逼真且形象的三维模型，为工作人员掌握城市景观、既有建筑外观特征提供便利。此外，该技术的加入，还使城市虚拟漫游成为可能，在条件允许的情况下，有关部门可以选择开放三维模型，鼓励人们通过互联网浏览模型。相对于观看二维地图，浏览三维模型更有利于人们了解城市面貌，通过身临其境的方式，使其对所观看到的信息产生深刻印象。

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。

2.3数据处理

（1）数据预处理。相关人员需进行航摄数据检查，影像匀光匀色处理等数据预处理工作。①检查倾斜数据。在检查过程中，相关人员应当保证航摄数据镜头影像的亮度、颜色基本保持相同，在数据相同的情况下，可以直接进行空中三角测量加密处理；在数据不同的情况下，需进行合理的影像匀光匀色处理。②影像匀光匀色处理。在航空拍摄的过程中，由于受到大气的影响，光源会发生折射，因此拍摄的影像经常出现位移、变形、色差等问题，从多视角拍摄的影像色差尤其大，为了保证后续多视角拍摄影像空中三角测量的精度，需要相关人员科学、合理地使用色调模板进行批量匀光匀色处理，同时保证影像纹理信息完整，确保影像色彩平衡，并确保影像与之前获得的影像内容一致。（2）空中三角测量加密处理。倾斜摄影信息数据的空中三角测量应进行多视角联合平差，在平差过程中需要综合考量多视角影像的遮挡关系和几何形变，同时要针对多视角和垂直视角下的影像开展联合平差。本工程相关人员应用PhotoMesh软件针对性地模拟多视角影像地表投影范围，同时应用从低到高精度的金字塔匹配方法，在各个级别的拍摄影像中实现同名点自动匹配和光束法平差，进而有效获得同名点匹配结果。相关人员创建连接和控制点的坐标文件，根据每秒采样次数（samplepersecond,SPS）或惯性测量单元（inertialmeasurementunit,IMU）数据信息进行区域网平差迭代计算，通过反复联合平差结算，最后获得的平面、高程误差更加符合精度标准。

2.4误差的改进措施

在进行三维数字建模的试验时，技术人员发现无论当前航拍技术如何先进，此类测试仍会产生误差，其原因在于无人机本身也存有误差，如其内部带有的成像系统，会发现较严重的噪声与几何畸变。无人机在进行正式飞行时，也会受到天气要素或地形条件的影响，若想减弱误差，除了提升相关检测设备的精度外，还要在飞行期间仔细研究航拍比例、航拍模式，利用高效率的影像提取技术来获得准确的影像信息或图像，从而促进三维城市的建模工作，增进城市基础的测量工作。

3倾斜摄影测量技术未来的发展趋势探讨

(1)随着科学技术不断进步，倾斜摄影的问世为我国各行业带来便利，在近几年中，其受到广泛关注且得到认可，被逐渐应用于各个行业，因为其不仅是一种新的技术，也是我国社会进步的体现。倾斜摄影技术能够获得更加丰富的数据信息，并且获得的信息更加精准。其拍摄的影像可以重叠，能够更加方便应用于重设三维的智能实体中。并且，其通过分层性的纹理映射来提高了实效性，可以有效降低测量的成本。(2)在未来的发展中，还得不断的发掘其他创新点，在已经获得良好成果的同时，研发更多先进的技术，不应该只关注目前的技术，还应该不停的尝试更多的技术，例如雷达技术、红外技术等，都可以将其应用于倾斜摄影中，并且通过无人机的帮助，将可测量范围不断扩大，再借助三维建模来提取更庞大的数据和信息。

结语

综上，研究了倾斜摄影测量技术在城市建模中的应用。基于该技术的应用，能够最大程度利用空间资源，多角度呈现城市面貌，对人们形象了解地理实际形态产生正面作用。综上对三维建模要点进行分析，明确数据采集、立体建模在建模技术应用中的价值，并且对虚拟漫游、线路景观与贴图纹理的关键点进行论述，通过对上述技术方案的应用、使得建模速度明显提升，并且能够在数据资源较少的情况下完成建模，为数字化城市建模技术的发展提供有力支持。

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