倾斜摄影测量技术应用及展望

陈美

【摘  要】倾斜摄影测量技术是近年来发展起来的一项高新技术，倾斜摄影技术三维数据可真实反映地物的外观、位置、高度等属性，在我国城市化建设的新时期，倾斜摄影测量技术在城市三维建模中得到了充分应用。倾斜摄影测量通过可视化三维处理技术，借助无人机，可快速采集影像数据，实现全自动化三维建模，提升城市三维建模的效率与水平，为我国城市化建设提供技术支持。

【关键词】倾斜摄影测量;技术;应用;展望

引言

倾斜摄影测量技术是当前测绘领域的一项新型技术，它的出现打破了传统航空摄影测量只能从垂直角度拍摄的局限。该技术是基于多角度观测的摄影测量技术，将多台航摄仪或传感器搭载在同一飞行平台上，通过垂直、倾斜等多个方位拍摄获取多角度影像数据，再利用如ContextCapture、PhotoScan、Pix4D等建模软件快速建立三维模型，将二维数据处理成符合人眼视觉的实景三维模型。倾斜摄影测量的影像数据不仅能够展示真实的地物状况，还可以通过结合GNSS技术，嵌入地理信息、属性信息，从而使用户获得全方位的体验。三维建模过程中模型结构搭建及模型纹理贴图是较为关键的两步，但传统航空摄影测量获取的是垂直影像，只能得到建筑物顶部纹理信息，存在拍摄死角，缺少侧面纹理信息的提取，需要人工地面补拍建筑物纹理，该方法耗费大量的人力物力且周期时间长，不适用于大区域建模。因此，可采用倾斜摄影测量建模方法，该方法具有直观、高效、成本低等特点，通过多角度拍摄获取丰富的纹理信息，真实反映地物信息。但基于倾斜摄影测量技术的三维建模方法受到多种因素的影响，会造成模型畸变，为了能够更准确地反映实体的外观性信息，本文对倾斜摄影测量三维模型优化方法进行研究，修复模型局部及细节缺陷，以此获取高精度的三维模型，实现城市真三维模型的构建，提高用户体验。

1基本内容

倾斜摄影测量技术是现阶段摄影技术中一个较新的技术，在使用该项技术时通常需要借助无人机来进行操作，可以从多个方位来观测影像。倾斜摄影测量技术具有直观性、高效性以及真实性等特点，借助无人机上搭载的传感器来采集不同角度的图像，再通过传感器来获取物体完整信息，这一过程也就是数据获取与数据处理的过程。在数据获取时需要配备1台垂直摄影机与4台倾斜摄影相机及GPS接收机等，利用以上工具可以快速的获取影像信息、影像位置和状态信息等，在此基础上结合相对应的系统进行集中定位以及定姿设备信息拍摄，从而对所获取的相关数据进行处理。

2倾斜摄影测量技术应用及展望

2.1无人机倾斜摄影测量技术分析

无人机倾斜摄影测量技术要满足项目需求，需配备稳定性高的无人机，包括长焦距、宽视场角、像素高的倾斜相机、航空摄影测量技术方法和数据处理软件等。采用多旋翼无人机进行倾斜摄影测量1）测区资料收集。主要包括现有地形图、设计线位图、控制点和测区附近環境信息等。2）初步航线设计。根据规划红线和卫星影像进行初步设计，确定航摄参数。3）像控点预先布设。基于卫星图预先布设像片控制点，有利于现场快速布标，提高外业效率。4）现场踏勘。现场核验确定测区最高点，作为安全飞行高度的参考依据。5）像控点实地布设与测量。在现场布设像控标志，采集坐标数据。6）航摄参数调整。根据现场情况，适当调整航摄参数，以满足项目需求和避免安全风险。7）飞行作业实施。实时检查无人机各项参数，一切正常后开始作业。8）数据整理与检查。对原始像片数据、POS数据与像片控制点数据进行整理，并检查其完整性。9）空中三角测量。解算出原始像片的内方位元素（像主点和主距）和外方位元素（位置和姿态）。10）实景三维模型构建。在空三精度满足要求的前提下，进行实景三维模型构建。11）模型精度检查。基于实景三维模型量测检查点平面坐标与高程，进行精度评价与分析。

2.2应用于城市规划设计的三维建模

（1）在城市规划管理中应用实景三维建模，通过城市规划三维辅助审批系统，可提供各类管理数据，并可对城市街道分布情况、民居拆迁进行辅助分析。通过合理应用规划管理可对各类建筑物或地形情况进行全面量测，在城市拆迁辅助分析过程中，通过建筑基本属性可帮助技术人员对计算拆迁实际成本。在街道坡面图中可掌握不同街道建筑物在不同方向中的实际情况、各建筑物之间的关系，可为城市规划建设、楼道美化建设等提供多项参考数据。（2）三维建模在城市建筑物合理性审批中应用广泛，也可有效应用在现代化城市应急指挥工作中，在交通管理、城区改建、土地资源管理等城市管理工作中具有应用价值。（3）随着城市化建设规模的不断扩大，人们对电力资源的需求量在持续增加，同时增加了城市电力路线的规划与测量难度。无人机倾斜摄影测量技术可在短时间内对电力路线的三维模型进行合理的设计与建设，准确提取与电路相关的基础信息。

2.3倾斜摄影测量技术发展前景

随着经济发展与科学技术的进步，倾斜摄影测量技术不仅只是为不动产测绘行业带来了便利，因其操作简单、成本低等良好的优势在我国各行业领域中得到了广泛的应用与认可。作为现下一种全新的技术，能够最大程度满足各类行业多样化的需求同时，也能为使用者获得更加丰富的数据信息，在未来的发展中，深入的挖掘与研究该项技术其他方面的功能，在倾斜摄影测量技术的基础上积极尝试更多的新技术，将其融入倾斜摄影测量技术中。提升无人机续航能力，以此来保证在未来各行业领域中无人机设备使用的稳定性。借助无人机与三维模型来拓展倾斜摄影测量技术测量范围以及更多数据信息的获取，改进以往测绘工作中存在的不足之处，从而实现我国倾斜摄影测量技术今后良好的发展。

结语

综上所述，在城市建设与发展过程中，无人机倾斜摄影测量技术以其自身测量精准度高、性价比高等多种优势，在城市三维建模中得到了充分应用，该技术在其他行业领域具有较高的应用价值。为了充分发挥无人机倾斜摄影测量技术在城市三维建模的优势与作用，相关单位应加强对该技术的重视程度，并将其应用到三维建模过程中，提高测量质量，推动我国城市建设的进一步发展。

参考文献：

[1]张在霞，张云生.倾斜摄影测量技术在农村宅基地不动产测绘中的应用剖析[J].江西建材，2020（8）：70+72.

[2]任国庆.倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用策略[J].住宅与房地产，2020（21）：235.

[3]喻智华.分析倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用[J].价值工程，2019，38（31）：252-253.

（作者单位：正元地理信息集团股份有限公司潍坊分公司）