論傾斜攝影技術在園林景觀規劃設計中的應用前景

王海關

廈門市市政工程設計院有限公司

1 引言

伴隨科學技術的發展，新老技術的迭代，傳統的園林景觀規劃設計的表現手法及基礎資料的獲取手段已經不能滿足設計方及甲方的要求。傳統的地形圖資料在準確度上經常給設計師帶來困擾。多次的現場踏勘和方案匯報讓設計師身心疲憊。與效果圖公司就模型及動畫效果的繁雜溝通過程更是讓人崩潰。而后，因為甲方對于設計師虛擬出來的設計方案認同感的欠缺，讓項目進程無法快速推進。至此，無人機航拍技術的發展給行業注入了新的生產力。傾斜攝影作為一種日趨平民化的航拍技術給園林景觀規劃設計行業發展帶來了無限可能。

2 傾斜攝影技術概述

傾斜攝影是基于無人機航拍技術開發的三維實景模型獲取技術，是新型低空遙感對地觀測技術。即利用無人機航拍平臺獲取項目范圍內的影像數據，再利用傾斜攝影專門的后處理軟件PHOTOSCAN、Smart 3D、大疆智圖等進行空三加密和精細建模，滿足大規模、高效率、自動化的實景三維建模生產需求。

3 傾斜攝影技術的應用特點

特點一：用戶可通過傾斜影像軟件平臺進行模型的縮放、角度的旋轉，讓用戶以第一人稱視角從多個角度觀察研究現狀地物，能更加真實地反映地物實際情況。

特點二：傾斜影像可實現軟件平臺量測，可直接基于成果影像進行包括高度、長度、面積、角度、坡度等的量測，可以在較短的時間內獲取目標空間位置與全景三維坐標。傾斜攝影成果含有完整的地理特征和空間信息，擴展了傾斜攝影技術在景觀規劃設計行業中的應用。

特點三：傾斜攝影技術生產的實景三維模型突破了設計師與項目所在地的距離壁壘，避免了由于外業無法實地踏勘的各種風險導致規劃設計的失誤和返工。使設計師做到足不出戶即可全方位的系統的了解規劃區域，進一步減少了外業踏勘產生的各項成本。

4 傾斜攝影技術在園林景觀規劃設計項目生產階段中的應用

4.1 現狀分析

利用無人機航拍平臺采集現狀影像及POS 數據，通過后處理軟件生產實景三維模型，為園林景觀規劃設計提供準確地地圖和矢量參考，直觀反映現狀地物之間的空間關系。通過對模型的系統分析可以獲得項目范圍內的建筑、植被、水文、交通、地形等設計所需的各項參數，可用于項目前期的現狀分析。

4.2 設計過程應用

傾斜攝影實景三維模型成果可輸出ContextCap、pture 3MX、Smart3D Capture S3C、OBJ wavefront format、OpenSceneGraph binary（OSGB）、Autodesk FBX 等通用兼容格式。將成果導入BIM、LumenRT 等設計軟件，把設計要素積木化、模塊化，便于設計師對設計方案空間的把控。通過對實景三維模型的編輯，突破傳統規劃設計對于城市現狀制作平面效果圖及三維動畫的技術模式，節約傳統技術模式下修改方案及表現手法需要的大量時間。

4.3 方案匯報

傳統的方案匯報方式是考驗設計師各項綜合能力的試金石，不少優秀的設計方案由于設計師本身匯報能力的不足導致甲方無法深入理解設計意圖，導致方案最終被甲方否決。絕大多數方案也因為設計師與甲方的溝通不暢，即使方案沒有被否決也進行了多次重復性地修改，耗費了大量時間成本。傾斜攝影實景三維模型成果將設計方案以實景疊加虛擬的方式呈現，破除了傳統方案匯報的弊端。不需要設計師有超強的匯報能力，只需將傾斜攝影現狀原始成果與基于該成果所做的模型渲染方案進行對比，即可讓甲方對設計方案一目了然。作為設計方與甲方的溝通平臺，傾斜攝影技術的應用減少了雙方在設計方案上的理解誤差。最大限度的推動了項目的設計進程，給設計方和甲方帶來更高的效益。

5 傾斜攝影技術在園林景觀規劃設計中的應用實例

5.1 平潭北部生態廊道項目

平潭島位于福建省東南沿海，于2015年獲得省級地質公園稱號，是兼有海洋文化遺存和石厝群落等人文景觀的綜合性海島地質公園。本項目位于平潭島北部，項目起點為青峰村，終點至南海村，全線長約21.68km。項目分為兩期，包含旅游觀光道1條、觀光聯絡線8條、人行觀光步道3條、臨時停車區9處及觀景平臺11處，具有豐富的濱海景觀。

圖1 平潭北部灣生態廊道項目規劃總平圖

該項目規劃范圍廣闊，線路冗長，且具有明顯的海蝕地貌特征，給規劃設計、現場踏勘帶來一定難度和危險性。針對項目特性，通過引入無人機傾斜攝影技術，對項目主要景觀節點進行傾斜攝影實景三維建模。通過實景三維建模成果結合對比業主提供的CAD 地形圖，排除各主要節點的未知因素，為線路規劃、觀景平臺選點設計、方案動畫效果等提供可靠依據。如圖2為項目中截取的一段濱海棧道的模型效果圖。如圖所示，該區域濱海岸線較為險峻，設計師無法靠近進行現場踏勘。但是通過傾斜攝影實景模型所提供的信息，設計師在保證安全的前提下規劃合理線路方案，不僅避免因為項目的不確定性造成規劃設計失誤，還大大加速了項目開展進程，獲得甲方一致好評。

圖2 平潭傾斜攝影三維實景疊加規劃棧道效果圖

5.2 貴陽旅游公路環線百花湖環線小康路及慢行系統工程

本項目位于貴陽市觀山湖區，地處貴陽市西北部，東臨黔靈山脈，南接三橋馬王廟片區，西靠清鎮市，北與白云區相接。如圖3 所示，主要旅游景點有百花湖風景名勝區、觀山湖公園等。項目總長33.8km，其中新建段6.2km，提升改造段27.6km；起點位于茶飯村，終點接朱昌鎮二朱路。

圖3 環百花湖小康路項目總平圖

該項目相比平潭北部生態廊道項目，項目的復雜情況有過之而無不及。大自然的鬼斧神工造就了當地豐富山湖風景資源，同時也更考驗設計師對該項目景觀規劃設計的全盤統籌能力。如何在如此豐富的自然景觀資源中找節點、托亮點，即要保護原有景觀資源，又要讓設計方案不至于埋沒在這天然美景中。我們由此引入無人機傾斜攝影技術，讓我們從多個角度深入了解項目概況，猶如身臨其境游弋于百花湖的山山水水之中，并以此為依據打動甲方，使項目得以順利實施并獲得成功。

圖4 貴陽旅游公路環線百花湖環線小康路及慢行系統——百花尋蹤效果圖

6 結束語

無人機傾斜攝影技術是新型的低空遙感對地觀測技術，它借助無人機這一機動、靈巧的飛行平臺，使高精度遙感數據輕松獲取成為可能。其技術成果不僅為智慧城市、數字地球等前沿技術提供了數字支撐，而且在規劃設計、應急救災、文物保護等諸多專業領域發揮舉足輕重的作用。把這一新技術與BIM、GIS、VR 等軟件技術平臺相結合，再應用到園林景觀規劃設計中，能夠提高規劃設計的生產效率，進一步降低參與項目各方的生產成本。當今的設計表現手法已經從早期的手繪跨越到CAD、PS等輔助計算機軟件，設計生產效率得到越級提升。正如鄧小平同志所說的話“科學技術是第一生產力”，相信園林景觀規劃設計行業在無人機傾斜攝影技術的輔助下，必定能夠生產出更多優秀的設計作品。