城市三維建模中無人機傾斜攝影測量分析

劉得斌

（蘭州市城市建設設計院，甘肅蘭州 730000）

在我國城市化建設的新時期，無人機傾斜攝影測量技術在城市三維建模中得到了充分應用，無人機傾斜攝影測量技術可實現現代化高程建模。無人機傾斜攝影測量技術包括可視化三維處理技術，可實現現代化數字處理，提升城市三維建模的效率與水平，為我國城市化建設提供技術支持。

1 無人機傾斜攝影測量的優勢

1.1 精確性

借助無人機的特殊攝影技術與視野優勢，無人機傾斜攝影可對城市建筑物、地形地貌、道路交通等情況進行準確的測量，輕松獲取與城市建筑物相關的基礎數據，如建筑物的高度、位置、尺寸、外觀等，進而真實反映城市物體的實際參數[1]。

與傳統的攝影技術相比，無人機傾斜攝影技術具有較大不同，主要體現在無人機傾斜攝影技術可快速、高效完成城市三維模型的建模任務。

1.2 低成本性

以往城市三維模型的構建，需要工作人員對地面物體參數進行逐一測量，工作人員需要將實際測量的數據轉化為城市三維模型建模過程中需用到的數據。地面物體參數的測量工作需要耗費大量的人力、物力，且會產生大量的數據校準工作。在此過程中，若出現信息采集有誤的情況，需要重新對地面物體參數進行測量，加大了工作的重復性，增加了經濟成本。無人機傾斜攝影技術的應用，可有效彌補傳統攝影技術的不足，可在城市三維模型建模的過程中，同時完成地面物體參數測量與城市三維模型建立等工作，節約了大量的人力與物力[2]。

在測量地面物體空間的基礎上，無人機傾斜攝影技術可獲取其他類型的數據，可為城市三維模型建模工作的橫向發展與縱向延伸奠定良好的基礎。

1.3 高效率性

無人機傾斜攝影測量技術的高效性，可提高城市三維建模的效率，并可簡化建模流程。無人機傾斜攝影測量可精簡傳統的城市三維建模過程，簡化建模步驟，可為建模后的工作開展提供強大的技術支持。

2 無人機傾斜攝影技術要點

2.1 多視影像聯合平差

在無人機傾斜攝影測量技術的實際應用中，多視影像聯合平差技術發揮重要的作用。該技術可有效解決傳統測量系統中數據處理不靈敏的問題，能夠有效處理影像間的遮擋關系，并快速確定合理的連接線與連接點，提升成像結果的精確度。

2.2 多視影像密集匹配

多視影像密集匹配技術作為無人機傾斜攝影測量技術的主要組成部分，在具體實踐中，可提高攝影測量的分辨率，擴大攝影覆蓋的面積范圍[3]。與此同時，多視影像密集匹配技術的應用可對各類信息實施系統進行整理與研究，確定坐標點的具體位置，進而更全面、精準地獲取地面物體三維信息。

借助多元影像密集匹配技術、無人機傾斜攝影測量技術，可有效提取建筑物側面的多種信息，充分利用建筑物的文理信息與邊緣信息，在完善二維數據的基礎上形成三維數據，為提取建筑物高度與輪廓信息提供便利。

2.3 模型生成和影像糾正

在無人機傾斜攝影測量中，多視影像技術的應用可實現對地面建筑物各項數據的掃描與表達，有利于建立系統的數字表面模型。在實際測量工作中，受尺度與角度的影響，建筑物會出現被遮擋與陰影等情況。

為了減少概率因素對數字表面模型造成的不利影響，匹配設計工作需要應用到影像外的方位元素，以便工作人員利用當前比較相對算法有序開展各項計算工作，提高計算效率，提升三維建模數據的準確性。工作人員獲取高密度數據后，應及時進行濾波處理等工作，以實現不同匹配單元間的相互融合，形成整體統一的數據[4]。

工作人員在應用多視影像技術開展各項測量工作時，應充分重視屋頂重建等信息的提取工作，借助其他相關技術對提取的信息進行優化，進而制定更科學的優化措施，確保各項工作有序、高效開展。

3 無人機傾斜攝影測量技術應用

3.1 打造真實的城市漫游體驗環境

應用無人機傾斜攝影測量技術，工作人員可為人們打造真實的城市三維環境，對城市建筑與景觀進行虛擬化，借助網絡使人們觀賞到各區域的城市景觀，并完成虛擬漫游體驗等工作。該技術的應用可加深人們對城市的理解，滿足人們不出門便可觀賞各地景觀的實際需求。

3.2 為智慧型城市建設奠定基礎

在國家發展的新時期，智慧型城市是對城市建設提出的新要求。應不斷創新三維建模技術，提高三維建模水平，同時其會降低城市建設速度。應用無人機傾斜攝影測量技術，可推動城市建設三維建模。

（1）無人機傾斜攝影測量技術的應用可幫助工作人員快速提取與城市相關的各類信息，構建精確的城市三維模型影像，為后續工作提供可靠的數據支持；

（2）無人機傾斜攝影測量技術的應用可實現定時定向搜索，可充分滿足智慧型城市的定向建設需求，進一步提高我國智慧型城市的建設水平[5]。

3.3 優化EPS建模

EPS是PostScript語言描述的一種ASCII圖形文件格式，在PostScript圖形打印機上可打印出高品質的圖形圖像。該格式主要分為PhotoShopEPS格式與標準EPS格式，標準EPS格式又可分為圖形格式、圖像格式。

在PhotoShop中只能打開圖像格式的EPS文件，在cdr中可打開矢量圖，文字不可編輯，但圖形可以提供曲線方式進行編輯[6]。

將EPS軟件的應用到城市3D建模工作中，可提升測量區域內物體信息的準確性、科學性，促進工作人員全面掌握不同類型數據的多樣化特征，提高數據測量的有效性，減少后續工作中因信息錯誤引發的問題[7]。與此同時，將EPS軟件應用到區域測量與三維模型的建設工作中，以圖形可進行曲線編輯的特點為核心，可提升生成實體模型的有效性，提高測量的精確度與測量效率。

3.4 應用于城市規劃設計的三維建模

（1）在城市規劃管理中應用三維建模，通過城市規劃三維輔助審批系統，可提供各類管理數據，并可對城市街道分布情況、民居拆遷進行輔助分析。

通過合理應用規劃管理可對各類建筑物或地形情況進行全面量測，在城市拆遷輔助分析過程中，通過建筑基本屬性可幫助技術人員對計算拆遷實際成本[8]。在街道坡面圖中可掌握不同街道建筑物在不同方向中的實際情況、各建筑物之間的關系，可為城市規劃建設、樓道美化建設等提供多項參考數據。

（2）三維建模在城市建筑物合理性審批中應用廣泛，也可有效應用在現代化城市應急指揮工作中，在交通管理、城區改建、土地資源管理等城市管理工作中具有應用價值[9]。

（3）隨著城市化建設規模的不斷擴大，人們對電力資源的需求量在持續增加，同時增加了城市電力路線的規劃與測量難度。

無人機傾斜攝影測量技術可在短時間內對電力路線的三維模型進行合理的設計與建設，準確提取與電路相關的基礎信息。

通過與其他線路設計方案的對比，確定合理的電力路線方案，進而有效規避電力路線建設問題，可幫助工作人員避開林區等特殊區域，優化現有的電力路線設計方案。在城市環保建設與規劃設計工作中，廣泛應用無人機傾斜攝影測量技術，可有效提升城市環保建設與發展規劃設計的質量與水平[10]。

4 結語

綜上所述，在城市建設與發展過程中，無人機傾斜攝影測量技術以其自身測量精準度高、性價比高等多種優勢，在城市三維建模中得到了充分應用，該技術在其他行業領域具有較高的應用價值。為了充分發揮無人機傾斜攝影測量技術在城市三維建模的優勢與作用，相關單位應加強對該技術的重視程度，并將其應用到三維建模過程中，提高測量質量，推動我國城市建設的進一步發展。