無人機傾斜攝影測量在城市三維建模中的應(yīng)用

尹 璐 璐

(太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃測量中心,山西 太原 030002)

0 引言

在科技不斷發(fā)展的時代背景下，人們的工作和生活方式都發(fā)生了極大的變化。無人機傾斜攝影技術(shù)是順應(yīng)時代發(fā)展出現(xiàn)的一種新的測量技術(shù)，將其應(yīng)用到城市三維建模中，可以有效節(jié)約攝影測量需要花費的時間，其測量的準(zhǔn)確性也明顯提高，對提高測量工作的效率等具有重要意義。

1 無人機傾斜攝影測量的優(yōu)點

1.1 精確性

利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)來對地面上的物體進行測量的過程中，其具體的位置高度以及整體外觀等數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確顯示出來，營造相對較強的真實感。與傳統(tǒng)的人工模型相比，利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)開展設(shè)計工作時，其仿真度更高，工作效率也能得到保證。

1.2 低成本性

傳統(tǒng)城市三維建模工作開展過程中，除了要對地面物體進行測量之外，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際標(biāo)準(zhǔn)等對其各項數(shù)據(jù)進行修改，需要多次利用測量設(shè)備來開展測量工作，同時還需要大量的人力對測量結(jié)果進行校準(zhǔn)。出現(xiàn)問題時，還需要進行再次測量以獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，這就導(dǎo)致在此過程中產(chǎn)生了大量的時間、人力和物力成本支出，其最終的測量結(jié)果等還不能得到保證，無形中提高了三維建模的整體成本。利用無人機傾斜攝影技術(shù)可以有效完成空間測量和數(shù)據(jù)成像等要求，及時將規(guī)范性數(shù)據(jù)輸出來，還能在原有技術(shù)要求的基礎(chǔ)上獲得更多不同類型的數(shù)據(jù)信息，方便后續(xù)三維建模工作以合理方式開展，這明顯降低了建設(shè)過程測量設(shè)計過程中的成本支出，性價比相對較高。

1.3 高效率性

無人機傾斜攝影測量技術(shù)是順應(yīng)時代發(fā)展出現(xiàn)的新的科學(xué)的測量技術(shù)，利用該技術(shù)開展攝影測量工作，可以及時完成城市的三維建模。在此過程中還會對相關(guān)數(shù)據(jù)進行必要的調(diào)整，與傳統(tǒng)方法的相比，其工作速度和效率得到明顯提高，建模耗費的周期大大縮短，可以及時推動后續(xù)各項工作以合理方式開展。

2 無人機傾斜攝影測量技術(shù)

2.1 多視影像聯(lián)合平差

無人機傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用過程中使用了新的多視影像聯(lián)合平差技術(shù)，可以有效解決傳統(tǒng)的測量系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理方面的不靈敏等問題，以合理方式處理影像之間的遮擋關(guān)系，及時確定合理的連接點和連接線等，提高了成像結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2.2 多視影像密集匹配

無人機傾斜攝影測量技術(shù)在應(yīng)用過程中使用了多式影像密集匹配技術(shù)，該類技術(shù)可以有效提高攝影測量的分辨率，其覆蓋的面積范圍也明顯增大。在利用該技術(shù)開展匹配的過程中，可以及時對各類多余的信息進行研究，通過明確坐標(biāo)點的位置，可以獲取地面物體的準(zhǔn)確三維信息。通過多元影像密集匹配技術(shù)，可以利用建筑物的側(cè)面等來提取各類信息，建筑物的邊緣信息和文理信息等也可以被充分利用起來，繼而形成相對完善的二維數(shù)據(jù)，通過該技術(shù)將其轉(zhuǎn)變?yōu)槿S數(shù)據(jù)，建筑物的高度和輪廓信息等可以及時提取出來。

2.3 模型生成和影像糾正

在多視影像技術(shù)的幫助下，可以及時將地面建筑物的各類數(shù)據(jù)掃描表達出來，繼而形成相對較為全面的數(shù)字表面模型。但是在實際測量建設(shè)工作開展過程中，受到角度和尺度的差異，很可能出現(xiàn)建筑物遮擋以及陰影等現(xiàn)象。為了降低概率因素對數(shù)字表面模型造成的影響，應(yīng)當(dāng)及時利用影像外的方位元素來開展匹配設(shè)計工作，結(jié)合當(dāng)前比較相對的算法等開展各項計算，提高計算效率的同時合理確定建筑物的高度等相關(guān)數(shù)據(jù)，保障三維建模工作的精確性。在獲得了高密度的數(shù)據(jù)之后，應(yīng)當(dāng)及時進行濾波處理等工作，將不同的匹配單元融合起來，形成整體統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。在利用多式影像技術(shù)開展各項工作的過程中，應(yīng)當(dāng)及時對屋頂重建等幾何信息進行提取，結(jié)合其他相關(guān)技術(shù)來開展信息優(yōu)化等工作，制定合理的全局優(yōu)化措施，合理開展均光處理，保證各項工作的有效性。

3 無人機傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用

3.1 打造真實的城市漫游體驗環(huán)境

無人機傾斜攝影測量技術(shù)在一定程度上創(chuàng)造了一個較為真實的城市三維環(huán)境，通過對城市的景觀和建筑等進行虛擬化，可以使人們在網(wǎng)絡(luò)的幫助下觀賞不同區(qū)域的城市景觀，同時在此過程中完成虛擬漫游等活動，這就在一定程度上提高了人們漫步城市的效率，人們對城市的理解等也會進一步深化，打造一種身臨其境的效果，滿足了不便出行的人們的景觀觀賞要求。

3.2 為智慧型城市建設(shè)打基礎(chǔ)

智慧型城市建設(shè)是新時期國家提出的新的城市建設(shè)要求，但是智慧型城市建設(shè)對三維建模技術(shù)等要求相對較高，因而其建設(shè)速度相對較慢，在引入了無人機傾斜攝影測量技術(shù)之后，可以實時開展城市三維建模工作，快速提取城市中的各類信息，繼而形成精確合理的城市三維模型影像，為后續(xù)各項工作合理開展提供必要的數(shù)據(jù)。同時，利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)還可以完成定時定向搜索等目標(biāo)，滿足智慧型城市的定向建設(shè)等要求，一定程度上加快了智慧型城市建設(shè)的速度。

3.3 優(yōu)化CAD建模，開展新的3D建模工作

在CAD軟件的幫助下，可以及時將測量區(qū)域內(nèi)的物體形狀等表示出來，繼而確定科學(xué)的區(qū)域測量數(shù)據(jù)，了解不同類型的數(shù)據(jù)的各類特征，可以有效提高數(shù)據(jù)測量的有效性，避免后續(xù)工作開展過程中因為信息錯誤等出現(xiàn)其他類型的問題。通過使用CAD軟件，可以直接開展測量區(qū)域的對應(yīng)三維模型建設(shè)工作，繼而生成實體模型，其應(yīng)用的有效性明顯提高，可以創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。但是利用該類技術(shù)開展建模工作時，其對數(shù)據(jù)的精確性要求等更高，對數(shù)據(jù)處理工作也提出了進一步的要求，因而需要耗費大量的人力和物力來開展后續(xù)各項工作，建模的效果等才能得到保證，無人機傾斜攝影測量技術(shù)有效改善了該類問題。在利用無人機傾斜測量攝影技術(shù)來開展相關(guān)工作時，可以完成對多類型數(shù)據(jù)檢索和設(shè)備處理等方面的要求，打造更為多樣化的三維建模效果。同時，通過利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)中的多角度拍攝和單張量測等技術(shù)，可以及時規(guī)避傳統(tǒng)測量過程中因為正射影像測量不到位等出現(xiàn)的精準(zhǔn)度問題，對環(huán)境的適應(yīng)性明顯提高，其攝影工作的靈活性也得到了改善，對提高測量的速度和精確度等具有重要意義。

3.4 應(yīng)用于電力線路三維建模

城市發(fā)展過程中對電力資源的要求也逐漸增加，無人機傾斜攝影測量技術(shù)可以在短時間內(nèi)完成對電力路線走廊的三維模型設(shè)計建設(shè)工作，及時將電路中的地形和地貌信息提取出來，在此基礎(chǔ)上通過對不同的線路信息等進行比較，在此基礎(chǔ)上確定最為合理的電力路線方案，及時規(guī)避電力路線建設(shè)過程中可能出現(xiàn)的問題，躲開林區(qū)等特殊區(qū)域，推動電力路線設(shè)計最優(yōu)化。同時，在無人機傾斜攝影測量技術(shù)的幫助下，可以合理開展地形圖更新工作，方便相關(guān)單位和工作人員找出現(xiàn)有地形圖中存在的問題和地形出現(xiàn)變化的區(qū)域，推動地形圖不斷改進完善，提高其精確性。另一方面，無人機傾斜攝影測量技術(shù)也可以應(yīng)用到工程竣工測量工作中，幫助相關(guān)人員及時找出工程建設(shè)過程中存在的問題，推動工程建設(shè)以合理方式開展。城市規(guī)劃設(shè)計和環(huán)保建設(shè)等工作在開展過程中也可以利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)來開展各項工作，可以有效保證其工作質(zhì)量。

4 結(jié)語

無人機傾斜攝影測量技術(shù)憑借其高性價比和精準(zhǔn)測量度等優(yōu)點，在新時期社會發(fā)展過程中得到了極為廣泛的應(yīng)用，其發(fā)展速度也逐漸加快。相關(guān)單位必須加強對該技術(shù)的重視，積極將該技術(shù)推廣到其他領(lǐng)域中，推動創(chuàng)造更為先進有效的測量技術(shù)，提高測量質(zhì)量。