倾斜摄影测量在城市规划中的应用探讨

王文杰 田丽亚

摘  要：倾斜摄影测量作为一种新型测绘技术，能够快速获取实景三维影像，具有纹理清晰、可量测的优势，逐渐被广泛应用在城市规划工作之中，為有效提升城市规划工作水平提供良好支持。文章着重介绍倾斜摄影测量的基本情况，阐述其在城市规划中的应用流程与内容，希望能够为城市规划工作的顺利开展提供借鉴和参考。

关键词：倾斜摄影测量;城市规划;三维影像

中图分类号：P231          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）09-0174-02

Abstract： As a new surveying and mapping technology， tilt photogrammetry can quickly obtain real 3D images and has the advantages of clear texture and measurability. It has been widely used in urban planning to provide good support for effectively improving the level of urban planning. This paper focuses on the basic situation of tilt photogrammetry， and expounds its application process and content in urban planning， hoping to provide reference for the smooth development of urban planning.

Keywords： tilt photogrammetry; urban planning; 3D image

1 概述

合理的城市规划在现代城市发展中具有极其重要作用，便利人们生产生活，促进社会发展、推动经济增长都有十分重要的意义。倾斜摄影测量技术的出现，可以准确有效展现出三维实景影像效果，具有较强的可量测性和现实逼真性，能适应不断发展的城市规划工作需要，并促进城市规划工作取得良好进展。

2 倾斜摄影测量的基本情况

在倾斜摄影测量技术应用中，将多台传感器搭载在同一飞行平台之上，可以从多个角度采集影像，获取到地面物体的全方位数据，在处理数据之后生成实景三维影像。相较于以往常用的航空摄影技术，倾斜摄影测量技术可以获取到地面物体信息的立体影像，展现出更为直观、简单的内容，还能够呈现出真实性的实景三维影像，将地面物体的纹理和形状加以全方位反映，更为符合人们的感知特点。在专业数据处理的作用下，经过倾斜摄影的数据带有准确的坐标位置信息，属于三维数据，包含地面物体的长度、高度、角度、区域面积与坡度[1]。

3 城市规划流程

城市规划工作开展中积极应用倾斜摄影测量技术，可以取得良好效果，为提升保障测量准确性和真实性，支持城市规划环节顺利开展，需要遵循一定流程。

3.1 充分准备

城市规划工作实施环节，需要选择合适的倾斜摄影测量仪器，包括无人机、航空照相机，保证航拍环节的稳步进行。测量建模过程中还要注重挑选先进科学的软件，如Smart3D Capture软件可以在空中实施三角测量工作。而引进武汉天机航空公司的DP Modeler软件，可以采集数字线划图，精细化处理模型，确保建模的完整性和准确性[2]。只有做好充分准备工作，才能够得到更为真实的立体成果，开展高精度测量活动，有丰富的纹理信息支持建模作业，并在较短周期内完成操作。

3.2 构建三维模型

以“智慧城市”为例，城市规划建设的面积和规模较大，人工建模难度较大，使用倾斜摄影测量技术，从城市出发开展实景三维影像建模活动，切实开展航拍工作，全方位获取地面物体信息，借助于专业技术软件开展自动化数据处理工作，减少劳动力人工成本，且效率更高。

3.3 获取数据

开展城市规划项目的过程中，通过倾斜摄影测量技术完成航拍作业，合理设置重叠度、航线条数，从而确定出大量的曝光点，预计达到数万之上，这样可以形成平均分辨率为4cm的照片。解压航拍数据，结合卫星星历精密计算，从而获取地理定位。细致检验好影像数据质量，挑选符合既定标准的数据，加以充分整理，存储到资料之后，提交最后的成果[3]。

3.4 使用软件辅助

便于城市规划环节稳步开展，需要在倾斜摄影测量技术之上，采用一些软件进行辅助，进一步增加数据的精度，这其中可以使用POS辅助。在PG数字摄影测量工作站的支撑下，积极发挥光束平差法的优势，可以确定出影像坐标和外部元素内容。加密处理倾斜摄影测量的数据，有效利用核线影像，将点和线之间的立体测量加以准确匹配，从而生成数字表面模型DSM。再借助于房屋和三角网，发挥过滤手段的作用，可以制作好DEM。而在制作TDOM的过程中，要积极使用到Photomesh软件，根据城市自身的实际情况，构建起完善的三维模型，完成全自动输入和输出工作，在人工纠正数据成果之后，可以达到较高的制作水准[4]。

4 实际应用

4.1 展示城市风貌

以往展示城市风貌的过程中，多是在充分收集城市各项景物风貌之后，挑选出具有代表性的场景，再加上一些视频解说和人物采访，但这一手段并无法实现全部原始风貌的展现目的。借助于倾斜摄影测量技术，将能够有效改善该问题。倾斜摄影测量作业环节，无人机装置其中，并结合城市风貌展示的需求，实时设置好无人机的高度、角度以及飞行方向，从而在地面、空中等多个方面展现出城市真实风貌[5]。

4.2 辅助规划决策

规划方案审批是开展城市规划工作的重要前提，倾斜摄影测量技术手段能够给城市规划决策工作提供较好的辅助。良好使用倾斜摄影测量技术，并融合BIM技术手段等类型，规划和设计城市原有街区，直观性增强，且能够保留下城市建筑中的原有部分，使其和更新部分共生。从城市三维影像成果出发，编辑和设计好城市建筑需要更新的部分，这样能够突出城市建筑的变化情况。同时在城市规划设计与管理环节进行中，改造城市街景、设置广告等方面的辅助决策之中，倾斜摄影测量发挥着显著优势，其能够跟随设计者、观赏者的视角，完整观察整个城市规划建设情况。

4.3 保护城市建筑

现代城市规划环节进行中，需要注重保护传统和历史文化建筑，这其中不仅要求提高保护意识，还要能够从技术手段上加以更新和优化。当前城市管理部门在保护传统建筑工作中还存在一定不足，很多建筑都处在失管状态中[6]。完整留存城市传统和历史建筑影像资料，是后续开展维护、修缮工作的重要支持。但是需要注意到的是，多数建筑都缺失建造之初的图纸，影响到具体工作开展效果。而引进倾斜摄影测量技术，可以全方位量测到城市传统和历史建筑的各方位信息，留存其纹理信息，便于修复工作保持与最初一致。同时应用倾斜摄影测量技术保护城市建筑，还可以结合激光扫描技术，完成一体化扫描工作，构建起三维影像数据库，给后续保护工作提供精确的、清晰的、完整的數据[7]。

4.4 监测违章建筑

城市规划工作实施中，需要在全面把握城市建筑风格和建筑类型的基础上，开展统一化设计，同时还需要设立出一定的实施标准，避免违章建筑的出现。违章建筑在城市建设中不可避免，但是由于其建设位置、规格和技术等方面存在着不合理之处，会存在一些安全隐患，影响到城市总体建设效果。针对这种情况，需要切实开展细致有效的监测工作，及时发现存在着违章的建筑，并对其进行有效处理，维护城市建设正常秩序，保护城市的市容风貌。在封闭空间和屋顶等隐蔽部位存在着的违章建筑，很难准确取证、依法处置，而采用倾斜摄影测量技术将能够有效应对此类现象。首先，准确操作无人机，全面拍摄目标区域，使用正射影像的方法，可以得到正射影像图;其次，将不同时期下的目标区域影像图进行逐一对比，基本可以明确违章建筑的体量、位置等情况;再者，准确记录下违章建筑的信息，加以有效惩处，从而良好避免私建乱搭现象[8]。

5 结束语

倾斜摄影测量技术手段在不断更新和优化当中，应用成本、制作费用都在逐渐降低，有效结合激光扫描技术、BIM技术手段等，能够进一步提升精确度。在城市规划活动进行中，积极引进倾斜摄影测量技术可以起到良好效果，具体应用环节，需要按照一定科学流程进行，包含做好充分准备、构建三维模型获取数据以及使用软件加以辅助等，这样能够良好提升城市规划整体水平。当前倾斜摄影测量技术在城市规划中的应用，可以体现在展示城市风貌、辅助规划决策、保护城市建筑以及监测违章建筑等方面。不容忽视的是，现阶段倾斜摄影测量技术应用中还存在着技术瓶颈，如建筑单体化问题的快速解决、受天气影响较大等，而在相关研究人员的深入开发工作中，该项技术将能够得到更好的发展，给城市规划工作提供更为高质量的服务，促进城市规划活动取得更好进展，支持城市建设与经济增长。

参考文献：

[1]苏振.探索倾斜摄影技术在城市遗产保护中的应用——以温州市历史建筑为例[C]//2018中国城市规划年会，2018.

[2]尹璐璐.无人机倾斜摄影测量在城市三维建模中的应用[J].山西建筑，2018，44（34）：214-215.

[3]刘强.倾斜摄影测量在城市规划中的应用探索[J].山西建筑，2018（22）：210-212.

[4]徐健淋.浅谈倾斜摄影测量技术在数字城市建设中的应用[J].科技资讯，2019（19）：209-210.

[5]吴兆德，赵洪霞.关于倾斜摄影测量在城市三维建模中的应用研究[J].科学与信息化，2017（36）：8-9.

[6]韩海刚.倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用[J].化工管理，2019（22）：74-75.

[7]邵万里.倾斜摄影测量技术在城市征迁改造工程中的应用[J].北京工业职业技术学院学报，2018（3）：103-104.

[8]周靖鸿，邓勇，贺秋伟，等.倾斜摄影测量技术在数字城市建模中的应用[C]//全国测绘科技信息网中南分网第三十次学术信息交流会，2016.