傾斜攝影測量在城市規劃中的應用探討

王文杰 田麗亞

摘? 要：傾斜攝影測量作為一種新型測繪技術，能夠快速獲取實景三維影像，具有紋理清晰、可量測的優勢，逐漸被廣泛應用在城市規劃工作之中，為有效提升城市規劃工作水平提供良好支持。文章著重介紹傾斜攝影測量的基本情況，闡述其在城市規劃中的應用流程與內容，希望能夠為城市規劃工作的順利開展提供借鑒和參考。

關鍵詞：傾斜攝影測量;城市規劃;三維影像

中圖分類號：P231? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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

合理的城市規劃在現代城市發展中具有極其重要作用，便利人們生產生活，促進社會發展、推動經濟增長都有十分重要的意義。傾斜攝影測量技術的出現，可以準確有效展現出三維實景影像效果，具有較強的可量測性和現實逼真性，能適應不斷發展的城市規劃工作需要，并促進城市規劃工作取得良好進展。

2 傾斜攝影測量的基本情況

在傾斜攝影測量技術應用中，將多臺傳感器搭載在同一飛行平臺之上，可以從多個角度采集影像，獲取到地面物體的全方位數據，在處理數據之后生成實景三維影像。相較于以往常用的航空攝影技術，傾斜攝影測量技術可以獲取到地面物體信息的立體影像，展現出更為直觀、簡單的內容，還能夠呈現出真實性的實景三維影像，將地面物體的紋理和形狀加以全方位反映，更為符合人們的感知特點。在專業數據處理的作用下，經過傾斜攝影的數據帶有準確的坐標位置信息，屬于三維數據，包含地面物體的長度、高度、角度、區域面積與坡度[1]。

3 城市規劃流程

城市規劃工作開展中積極應用傾斜攝影測量技術，可以取得良好效果，為提升保障測量準確性和真實性，支持城市規劃環節順利開展，需要遵循一定流程。

3.1 充分準備

城市規劃工作實施環節，需要選擇合適的傾斜攝影測量儀器，包括無人機、航空照相機，保證航拍環節的穩步進行。測量建模過程中還要注重挑選先進科學的軟件，如Smart3D Capture軟件可以在空中實施三角測量工作。而引進武漢天機航空公司的DP Modeler軟件，可以采集數字線劃圖，精細化處理模型，確保建模的完整性和準確性[2]。只有做好充分準備工作，才能夠得到更為真實的立體成果，開展高精度測量活動，有豐富的紋理信息支持建模作業，并在較短周期內完成操作。

3.2 構建三維模型

以“智慧城市”為例，城市規劃建設的面積和規模較大，人工建模難度較大，使用傾斜攝影測量技術，從城市出發開展實景三維影像建模活動，切實開展航拍工作，全方位獲取地面物體信息，借助于專業技術軟件開展自動化數據處理工作，減少勞動力人工成本，且效率更高。

3.3 獲取數據

開展城市規劃項目的過程中，通過傾斜攝影測量技術完成航拍作業，合理設置重疊度、航線條數，從而確定出大量的曝光點，預計達到數萬之上，這樣可以形成平均分辨率為4cm的照片。解壓航拍數據，結合衛星星歷精密計算，從而獲取地理定位。細致檢驗好影像數據質量，挑選符合既定標準的數據，加以充分整理，存儲到資料之后，提交最后的成果[3]。

3.4 使用軟件輔助

便于城市規劃環節穩步開展，需要在傾斜攝影測量技術之上，采用一些軟件進行輔助，進一步增加數據的精度，這其中可以使用POS輔助。在PG數字攝影測量工作站的支撐下，積極發揮光束平差法的優勢，可以確定出影像坐標和外部元素內容。加密處理傾斜攝影測量的數據，有效利用核線影像，將點和線之間的立體測量加以準確匹配，從而生成數字表面模型DSM。再借助于房屋和三角網，發揮過濾手段的作用，可以制作好DEM。而在制作TDOM的過程中，要積極使用到Photomesh軟件，根據城市自身的實際情況，構建起完善的三維模型，完成全自動輸入和輸出工作，在人工糾正數據成果之后，可以達到較高的制作水準[4]。

4 實際應用

4.1 展示城市風貌

以往展示城市風貌的過程中，多是在充分收集城市各項景物風貌之后，挑選出具有代表性的場景，再加上一些視頻解說和人物采訪，但這一手段并無法實現全部原始風貌的展現目的。借助于傾斜攝影測量技術，將能夠有效改善該問題。傾斜攝影測量作業環節，無人機裝置其中，并結合城市風貌展示的需求，實時設置好無人機的高度、角度以及飛行方向，從而在地面、空中等多個方面展現出城市真實風貌[5]。

4.2 輔助規劃決策

規劃方案審批是開展城市規劃工作的重要前提，傾斜攝影測量技術手段能夠給城市規劃決策工作提供較好的輔助。良好使用傾斜攝影測量技術，并融合BIM技術手段等類型，規劃和設計城市原有街區，直觀性增強，且能夠保留下城市建筑中的原有部分，使其和更新部分共生。從城市三維影像成果出發，編輯和設計好城市建筑需要更新的部分，這樣能夠突出城市建筑的變化情況。同時在城市規劃設計與管理環節進行中，改造城市街景、設置廣告等方面的輔助決策之中，傾斜攝影測量發揮著顯著優勢，其能夠跟隨設計者、觀賞者的視角，完整觀察整個城市規劃建設情況。

4.3 保護城市建筑

現代城市規劃環節進行中，需要注重保護傳統和歷史文化建筑，這其中不僅要求提高保護意識，還要能夠從技術手段上加以更新和優化。當前城市管理部門在保護傳統建筑工作中還存在一定不足，很多建筑都處在失管狀態中[6]。完整留存城市傳統和歷史建筑影像資料，是后續開展維護、修繕工作的重要支持。但是需要注意到的是，多數建筑都缺失建造之初的圖紙，影響到具體工作開展效果。而引進傾斜攝影測量技術，可以全方位量測到城市傳統和歷史建筑的各方位信息，留存其紋理信息，便于修復工作保持與最初一致。同時應用傾斜攝影測量技術保護城市建筑，還可以結合激光掃描技術，完成一體化掃描工作，構建起三維影像數據庫，給后續保護工作提供精確的、清晰的、完整的數據[7]。

4.4 監測違章建筑

城市規劃工作實施中，需要在全面把握城市建筑風格和建筑類型的基礎上，開展統一化設計，同時還需要設立出一定的實施標準，避免違章建筑的出現。違章建筑在城市建設中不可避免，但是由于其建設位置、規格和技術等方面存在著不合理之處，會存在一些安全隱患，影響到城市總體建設效果。針對這種情況，需要切實開展細致有效的監測工作，及時發現存在著違章的建筑，并對其進行有效處理，維護城市建設正常秩序，保護城市的市容風貌。在封閉空間和屋頂等隱蔽部位存在著的違章建筑，很難準確取證、依法處置，而采用傾斜攝影測量技術將能夠有效應對此類現象。首先，準確操作無人機，全面拍攝目標區域，使用正射影像的方法，可以得到正射影像圖;其次，將不同時期下的目標區域影像圖進行逐一對比，基本可以明確違章建筑的體量、位置等情況;再者，準確記錄下違章建筑的信息，加以有效懲處，從而良好避免私建亂搭現象[8]。

5 結束語

傾斜攝影測量技術手段在不斷更新和優化當中，應用成本、制作費用都在逐漸降低，有效結合激光掃描技術、BIM技術手段等，能夠進一步提升精確度。在城市規劃活動進行中，積極引進傾斜攝影測量技術可以起到良好效果，具體應用環節，需要按照一定科學流程進行，包含做好充分準備、構建三維模型獲取數據以及使用軟件加以輔助等，這樣能夠良好提升城市規劃整體水平。當前傾斜攝影測量技術在城市規劃中的應用，可以體現在展示城市風貌、輔助規劃決策、保護城市建筑以及監測違章建筑等方面。不容忽視的是，現階段傾斜攝影測量技術應用中還存在著技術瓶頸，如建筑單體化問題的快速解決、受天氣影響較大等，而在相關研究人員的深入開發工作中，該項技術將能夠得到更好的發展，給城市規劃工作提供更為高質量的服務，促進城市規劃活動取得更好進展，支持城市建設與經濟增長。

參考文獻：

[1]蘇振.探索傾斜攝影技術在城市遺產保護中的應用——以溫州市歷史建筑為例[C]//2018中國城市規劃年會，2018.

[2]尹璐璐.無人機傾斜攝影測量在城市三維建模中的應用[J].山西建筑，2018，44（34）：214-215.

[3]劉強.傾斜攝影測量在城市規劃中的應用探索[J].山西建筑，2018（22）：210-212.

[4]徐健淋.淺談傾斜攝影測量技術在數字城市建設中的應用[J].科技資訊，2019（19）：209-210.

[5]吳兆德，趙洪霞.關于傾斜攝影測量在城市三維建模中的應用研究[J].科學與信息化，2017（36）：8-9.

[6]韓海剛.傾斜攝影測量技術在大比例尺地形圖測繪中的應用[J].化工管理，2019（22）：74-75.

[7]邵萬里.傾斜攝影測量技術在城市征遷改造工程中的應用[J].北京工業職業技術學院學報，2018（3）：103-104.

[8]周靖鴻，鄧勇，賀秋偉，等.傾斜攝影測量技術在數字城市建模中的應用[C]//全國測繪科技信息網中南分網第三十次學術信息交流會，2016.