關于面向城市規劃的傾斜攝影及三維建模技術淺析

譚俊杰

【摘? 要】在城市規劃工作之中，無人機傾斜攝影的應用率越來越高，其可以通過遙感攝影的方式，創設城市模型，促使用戶更好地進行信息獲取。然而在進行測量時，由于多方面因素存在，使得建模工作受到了諸多影響，無法達到預期效果。因此，相關人員就需要做好研究工作。論文主要描述了無人機傾斜攝影測量技術，探討了三維建模方式，并對優化措施方面發表一些個人的觀點和看法。

【Abstract】In the urban planning work， the application rate of UAV tilt photography is increasingly high. It can create a city model by means of remote sensing photography to promote better information acquisition by users. However， due to the existence of many factors， the modeling work was greatly affected， and the expected effect could not be achieved. Therefore， relevant personnel need to do research work. This paper mainly describes the tilt photography technology of UAV， discusses the 3D modeling method， and presents some personal views and opinions on optimization measures.

【關鍵詞】城市規劃;傾斜攝影;三維建模技術

【Keywords】urban planning; tilt photography; 3D modeling technology

【中圖分類號】P231;TU984.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）08-0179-02

1 引言

對于三維建模技術而言，可以有效完成城市信息的表達，促使城市規劃、建設以及管理工作順利展開。不僅如此，整體效率更高，人工成本則相對偏低。因此，相關研究工作就顯得非常重要。

2 無人機傾斜攝影測量技術

2.1 無人機技術

所謂無人機技術，主要是通過無線電遙控以及自動程序的方式，對無人機展開有效控制。一般來說，無人機有著多個不同的種類，包括固定翼、多旋翼、飛艇以及直升機等。由于此類設備屬于高新產品，具備高效率、高經濟性、高機動性的特點。另外，設備本身的構造十分簡單，重量不大，因此，材料成本的投入也相對偏低。并且內部程序經過多次升級之后，已經具備了較高的智能化水平。當前在多個領域之中，都已經開始應用了無人機設備，以此保證人們更為快速地進行資源數據獲取，為之后各類工作的正常開展提供多方面幫助。

2.2 傾斜攝影技術

伴隨社會的快速進步，我國高科技產品的數量也在持續增加。尤其是無人機的應用，促使航空攝影技術取得了非常大的進步，并且還在不斷創新。在開展航空攝影工作時，工作人員就可以基于原有的攝影技術，將無人機技術結合進來，從而使得航空攝影的效果進一步提升。

在使用無人機之后，由于自身飛行高度較高，因此可以從多個角度出發，對建筑物展開拍攝，獲取各個方面的信息數據。即便是一些地面建筑物，分辨率同樣非常高。正是這一因素，在進行三維建模時，無人機傾斜攝影技術的使用可以為城市規劃帶來諸多幫助。其可以將某個區域范圍內各個景象的具體情況全部展示出來，并以更為真實的形象進行呈現，滿足人們視覺觀察的需求。并且在應用GNSS技術之后，還能對原有的地理信息框架帶來一定的優化，使得工作人員更好地完成信息收集。不但用戶的體驗水平有所提升，而且還能減少建模的資金投入。

由此發現，無人機傾斜攝影有著多方面優勢，如飛行高度相對偏低，因此，獲得的影像資料就能更為清晰;一些處在相鄰狀態的無人機，在航拍時，影像資料會產生一定程度的重疊，使得信息資料變得非常豐富;無人機自身有著較強的自動化水平，幾乎不需要工作人員進行操作，可以自動完成拍攝和建模工作;由于拍攝的效率非常高，因此資金成本的耗費不高，同時還能減少人力資源的投入。

3 無人機傾斜攝影的三維建模方式

早在10年前，西方許多發達國家就已經開始嘗試使用無人機測量技術，以此進行建模。而在近幾年之中，我國也開始逐步應用。無人機傾斜測量本身存在多方面優勢，因此可以滿足不同場地的測量要求，以此進行信息收集工作。即便測量范圍整體偏大，同樣可以完成高精度的信息獲取，并且效率非常高。此外，無人機還能對一些動態圖像展開粘貼，無需人工操作，所以建模的實際效率便有了明顯提升。而且模型定位也十分準確，在完成制作之后，能夠上傳到網絡平臺之中，與他人進行信息共享。

而且在使用無人機完成測量工作之后，所有信息都能在網絡中儲存。并且設備自身的CPU能力較強，可以一次性處理多個影像資料。如此不但能夠縮減人工成本的投入，而且還能節約大量時間，提升城市規劃的效果。

然而需要注意的是，在測量過程中，基于無人機設備本身的差異，同時如果應用的軟件有所區別，實際測量出來的模型就會存在一定程度的不同。少部分模型還會出現問題，如破洞和凸包。另外，如果在大氣環境中進行測量，由于有噪音存在，同樣可能導致模型產生凸包。在不同的時間條件下，由于光照效果不一樣，模型的紋理也會變得十分不均勻，少部分區域也會有破洞。若是影像的分辨率較低，有可能造成邊緣部分發生變形。

總體來說，造成模型缺陷的原因有很多種，極為復雜，基本上可以看作是建模過程中不可避免的缺陷。因此，在未來進行測量的過程中，相關人員還需要進一步展開深入研究，不斷提升測量水平，確保技術條件能夠有效升級。

4 無人機傾斜攝影的三維建模方式的優化措施

從目前來看，在城市規劃過程中，越來越多工作人員開始嘗試應用無人機傾斜攝影的方式，實際效果令人非常滿意。特別是一些港口城市，通過應用十字交叉航線的方式，逐步予以測量，并進行數據資料的收集。之后使用無人機傾斜攝影技術，逐步展開三維建模工作，如果其中有一些較為重要的建筑物，可以對其重新細化。最后，再通過無人機的靈活性特點，從建筑頂部飛過，完成高精度信息的獲取。

這種建模方式能夠看作是傳統模式和無人機傾斜攝影的全面整合。傳統模式可以完成建筑物的表面測量，而無人機則能對建筑頂部予以測量，以此完成各方面信息數據，進而能夠建立更為精細的模型。尤其是一些存在部分缺陷的建筑物，還能對其模型予以修補，以此獲取完整的模型。兩種技術互補，各自發揮優勢，從而有效解決建模工作中遇到的各方面問題，滿足城市規劃要求的基本需求。

4.1 二次優化處理的方式

在進行城市規劃時，為了更好地完成三維模型的建立工作，相關人員就可以嘗試采取無人機傾斜攝影的方式。但是在實際操作過程中，由于多方面因素存在，很容易造成各類問題出現。如果沒有及時調整和優化，自然會給工程建設帶來非常大的影響。因此，在進行建模研究時，工作人員就需要采取二次修復的方式。根據早期建模的優勢，并將建模技術結合進來，以此展開二次優化處理。針對現有的破洞，及時采取措施進行修復，并完成三維模型的更換。

4.2 建立快速修復模型

無人機傾斜攝影主要是通過采用空三加密的方式，結合各個區域的差別，逐步完成控制點的預放工作。在使用立體測圖方式對加密地點的高度和地理位置計算時可以發現，空三加密是一項非常重要的基本環節，對三維建模工作的影響非常大。在完成數據資料獲取之后，就能利用空三技術，對現有的數據資料進行重新校正和定向。這樣一來，各類影像數據之間就能實現重疊效果。

在使用空三成果對模型進行修復時，首要工作就是針對現有的模型輔助編輯系統予以開發，將之前獲得的加密數據以及初始模型全部導入系統之中。結合空三技術和空三加密之間存在的差異，最終逐步完成模型的建立工作，同時一些不合理的紋理也能得到有效調整。

對于此類編輯系統來說，不但能夠完成搜索工作，而且還能實現紋理的自動提取以及模型交互制作的工作，其主要基于影像數據本身，通過校正和加密的方式，促使模型能夠在短時間之內立刻完成建立，同時紋理部分也能實現定向和提取。由此看出，在使用此類模型修復方式時，所有數據內容都能做到快速提取，同時系統還能自動完成處理工作。最后，再對空三成果修復后的影像資料予以全面利用，讓其逐步形成一個立體模型，并進行播放。

5 結語

綜上所述，當前在進行城市規劃工作時，三維建模便是一項非常重要的工作內容。基于早期的測量技術，并嘗試將無人機傾斜測量結合進來，不但能夠擴大測量范圍，提升測量精度，而且還能降低人力成本投入，提升實際效率，因此有著非常好的效果。但是，在一些細節部分的處理上，仍然有著一定的缺陷。所以在未來，相關人員還需要進一步展開研究，針對其現有的不足，及時予以優化，進而推動城市規劃工作的效果進一步提高。

【參考文獻】

【1】戚博.城市規劃建設管理中傾斜攝影測量的應用研究[J].科技與創新，2019（17）：105-106.

【2】康鋒，史凌亞.傾斜攝影技術在城市三維建模中的應用探討[J].單片機與嵌入式系統應用，2020，20（02）：40-42.

【3】侯玉敏.基于傾斜攝影測量的城市三維快速建模技術淺談[J].經緯天地，2019（04）：104-106.