倾斜摄影测量在三维建模中的应用探究

陆永祺

摘要：在科技进步的过程中，我国各个领域的发展也取得了一定的成就，在城市规划和建设的过程中，倾斜摄影测量技术的应用也逐渐广泛起来。在城市建设的过程中，为了改善传统城市建设中的问题，就需要利用科技进步的成果——无人机倾斜摄影测量进行城市建设，在建设过程中倾斜摄影测量能体现出先进性、自动化、信息全面性等特点，将该技术应用到三维建模中，能有效加快城市的发展速度。

关键词：三维建模;倾斜摄影测量;应用方法

引言

在我国十四五规划编制中，实景三维中国成为了重要建设任务之一。自然资源部国土测绘司司长吴文忠提出实景三维中国需要分两步走的战略。基于此背景，需要在地形级、城市级、部件级三个层次实现实景三维中国，在经济建设、国防建设、生态环境保护等方面，使实景三维中国发挥出其独特的作用。将倾斜摄影测量运用在三维建模中，能够对城市建设起到重要作用。

一、倾斜摄影测量技术

倾斜摄影又称实景三维，是通过无人机搭建倾斜摄影相机进行拍摄，通过对于多种角度拍摄内容的融合和构建，在特定平台上实现对于特定地点的实景三维构建，呈现出更完善的地形、地貌特点，对于城市中的建筑物和3D建模而言，带来了不少技术上的革新。

用传统的方式进行三维城市建造的时候，需要提前在特定的软件内进行建模，实现对于场景的还原，但是这种方式的建模很难实现精细化的操作，在设计过程中也会出现很多数据混乱的问题[1]。在科技进步的过程中，利用无人机进行拍摄，实现对于数据的精细化录入，能够避免在建模过程中出现数据混乱、设计与实际情况不符合等问题。

在传统的航拍中，往往会出现某个地区因为建筑物遮挡等原因，造成拍摄画面不完整，在进行三维建模的时候，不能完整的反映出当前的建筑情况等问题，需要进行补拍，这种情况下，会导致三维建模过程的停滞，为城市发展速度带来一定的不利影响。倾斜摄影测量技术是搭载了多个不同角度的摄影相机，能够通过不同的角度实现场景的拍摄，降低拍摄过程或中对于时间、资金的浪费。除此之外，在不同角度拍摄的过程中，能够实现对于现场的精细化反应，在不同角度拍摄的地形差异等内容整合呈现在三维建模中，降低了测绘成本，有效的实现了测量技术的进步和发展。

二、倾斜摄影测量技术的特点

倾斜摄影测量技术测量的数据是在有明确定位信息的基础上进行传递的，有些在进行数据输出、分析、整合的时候，会通过各种已有的应用进行整合，在三维整合的过程中能够节省时间，实现信息的高效呈现。在人工整合数据的时候，需要进行多种资料和内容的搜集，才能实现对于建模的精细化呈现，并且在呈现的过程中，还会存在很多的错误信息;在倾斜摄影测量的过程中，能够实现对于数据和图片的三维处理，通过自动化模式进行处理，降低了成本，提高了效率。

三、倾斜摄影测量在三维建模中的应用

（一）城市管理和城市规划方面的应用

在建设实景三维中国的过程中，城市管理的三维建设占据了很大一部分。在进行实际测量的过程中，能够实现对于各种建筑物各个角度的拍摄，解决了传统航拍过程中，因为角度问题造成的建筑物遮挡，拍摄画面不完整等问题，降低了拍摄难度。通过倾斜摄影测量技术，能够快速的建立城市现状的实体模型，提高了城市建模的效率。在进行城市规划的时候，能够利用已经完成的三维建模进行规划，实现对于建设项目的总体把控，提高了管理效率。

在进行城市管理的过程中，需要依托倾斜摄影测量数据进行完整的管理和规划，在这个过程中，为了实现对于城市数据的高效分析，可以將三维建模技术与GIS相结合，实现对于城市整体空间的把控，在进行规划的时候，能够将规划方案进行更直观的展示，进而发现在规划过程中出现的问题，减少正式施工中可能出现的问题，降低资源消耗[2]。在进行建模的时候，时下快速高效的自动建模，通过三维数据分析，能够在城市未来规划过程中明确规划目标，满足城市规划需求，为城市建设做出贡献。

（二）城市基础信息搜集过程

在进行城市规划管理的时候必然要在城市基础信息的基础上进行规划，这就需要对城市基础信息进行搜集，运用倾斜摄影测量技术能够实现对于城市基础信息的高效搜集。在搜集信息的时候，需要进行数字线划图、城市测区划分、地物倾斜影像、地物属性表、结合表数据搜集。其中包括对于城市中房屋的信息、地表走势、航高、坐标等内容的收集。这些信息都是完善城市三维建模的主要内容，需要进行精细的记录和数据管控。

（三）测量过程中其他因素分析

1.与测量人员的沟通

在进行测量的时候，需要做好与测量人员的沟通工作，让其了解到测量区域的基本特点，如地形地貌、风雨状况、植被、道路等因素，并结合测量人员绘制测量的线路图，及时掌握测量过程的动态。在测量的过程中，为了保障测量结果的完整性，需要对测量人员提前进行要求说明，明确测量过程中必须要获取到的内容和数据信息、坐标系统、高程等内容，将最终数据的传输进行规划，保障数据格式的准确获取[3]。

2.空域申请

我国对于空中拍摄的管制是很严格的，统一由空军进行管理，只有经过审批才能进行倾斜摄影测量。近些年来，因为没有申请而进行的“黑飞”事件处理是很严格的，所以在正式开始测量之前，要对相关内容进行咨询，从正规的渠道进行申请，获取到空中拍摄的资格。

3.航线规划

航线规划的过程中，应该首先考虑的是光照和天气因素。一般情况下，会选择在晴天、没有雾霾、光照适中的白天，这种天气在测量过程中能见度高，拍摄的时候也能更清晰的反映出具体的地形地貌，对于无人机的各个摄像装备都十分友好。在光照太差的时候，很难拍摄出清晰的内容，对于整体的呈现也有一定的影响。在拍摄的时候，也需要考虑到航测范围、重叠度、风向等问题，在正中午的时候建筑的影子是最小的，在采集地面影响的时候，受到影子影响的可能性比较小，所以一般选择在9点到15点进行航测。

4.拍摄相机选择

在进行测量的过程中，不可避免的会受到光照的影响。在测量任务紧急的时候，难以保障测量过程在适当的时间内进行，再加上地面建筑中出现的反光现象等，都会有光照直射进入相机中，影响拍摄质量，也会影响到最终呈现出来的效果。所以在进行拍摄相机选择和无人机本身的角度设计的时候，要考虑到这个问题。在考虑其结构的时候，需要对其主要结构和调整方式进行处理，根据不同的时间段和阳光直射的程度，对无人机搭设相机的内部结构进行处理，转换角度，避免因为阳光直射影响拍摄质量[4]。

5.检查数据

在拍摄完成之后，最重要的就是对于拍摄数据的检查，只有在预设的范围内对数据信息进行处理，保障数据和建模效果的完善性，防止之后在试用过程中出现数据不完善的情况，影响后续的规划过程。在导出数据的时候，需要在特定的平台进行数据处理，在进行完整的检查之后，一旦出现问题要及时补拍，减少后续出现问题的可能。

四、结束语

在三维建模的过程中，倾斜摄影测量能够通过多种角度实现对于实景和数据的自动化处理整合，为城市管理和城市建设提供了很多便利。在进行倾斜摄影测量的时候，要注意测量技术的合理化使用，在测量之前要与测量人员进行及时沟通，保障测量结果的有效性。在正式开始测量之前，要做好准备工作，不论是对于控制拍摄资格的申请，还是对于航线的规划，都是为了促进测量过程的有效进行，保障测量结果的准确性、完整性。科技进步带来的不仅是社会发展的进步，还有各种技术带来的便捷化生产和管理过程，只有不断的将技术应用于实践中，才能促进社会的不断发展。

参考文献

[1]叶思远.旋翼无人机倾斜摄影测量技术在三维实景建模中的应用[J].测绘与空间地理信息，2021，44（01）：222-224.

[2]罗小孟，周宇文.倾斜摄影测量在三维建模中的应用探究[J].智能城市，2020，6（14）：53-54.

[3]秦爱梅.试谈无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用[J].电脑编程技巧与维护，2020（02）：143-144.

[4]刘金沧，陈嗣超.倾斜航空摄影测量在城市三维建模中的应用研究[J].测绘标准化，2019，35（02）：13-17.