刍议倾斜摄影测量在城市规划中的应用

刍议倾斜摄影测量在城市规划中的应用

叶磊董维平

中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司云南省650051

摘要：近年来，倾斜摄影测量的发展为我国测量技术注入了新活力、新元素。与以往航测遥感影像相比，它打破了拍摄角度与方向的局限性，倾斜摄影测量技术利用多台传感器从不同角度对城市进行相关数据的采集，并且其采集数据信息具有高效、快速的特点，能够最大程度的对地面情况进行真实反馈，从而满足人们对三维信息的需求。当前，倾斜摄影测量技术已经投入实践运行中。

关键词：倾斜摄影；测量；城市规划

一、倾斜摄影测量简介

1.1原理

倾斜摄影测量几乎是目前在遥感领域发明的一项新的技术，它和传统的航空摄影相同的地方是都是在一个飞行器上进行遥感器的安装，但是他们却也存在着很大程度的不同。传统的航空摄影是采用直接垂直获取地面影像的方式，而倾斜摄影测量是从各个不同的角度获取相关的影像，这样才使得所有信息都更加的完整和准确，也可以在这种基础之上分析出其全面的数据，为三维立体图像的描绘提供基础。目前倾斜摄影测量采用的镜头通常是五镜头相机，也就是说，在拍摄的时候，其一次性可以拍摄出五张不同的影像。

除此之外，倾斜摄影测量与传统的摄影测量相比，还有其他的特点。比如，相对于传统的摄影测量来说，其测量出来的数据可以更加真实的反映出物体的外观、位置和高度等等性质，也就说明其数据的真实性比较强。并且其工作的效率也比传统的测量方法要高很多，它可以在进行拍摄的时候快速的收集影像并且自动的建立三维模型，整个过程非常的准确高效，因此其所测量出来的数据性价比也比较高，可以完全的代替传统的测量方式并且将其发展的更好。

1.2技术特征

对地物进行真实反映与测量：倾斜测量技术通过三维数据的获取能够对地物形状、高度、位置等信息进行真实反映，改善了以往人工模型仿真度低的缺点与不足，提高了建筑物数据的真实性，促进了倾斜摄影技术的全面应用。高性价比：倾斜摄影测量技术的应用为空间位置信息的测量带来更多影像数据，并且能够输出DOM、DLG等成果，不进满足了传统航空摄影测量，还获取了更多数据信息。另外，该技术的应用还一定程度的降低了城市规划建模的成本。高效率：与传统测量技术相比，倾斜摄影测量技术可借助飞行载体实现影像数据的快速采集，大大提高了城市规划的工作进程。据调查显示，1～2年的城市人工建模工作，如果应用倾斜摄影测量技术只需3～5个月即可完成。

二、倾斜摄影测量技术在城市规划中的有效应用

2.1倾斜摄影测量技术的基础应用：

截屏：迅速抓住屏幕快照，随后进行打印、保存与修改。

标注：包括文本标注与图片标注两种。也就是对三维场景添加相应的文本与图片标注等。

广告牌视频：倾斜摄影测量技术中广告牌视频功能可以实现三维场景的视频播放，使得规划效果更加生动、直观。

对象：在三维模型方面，其支持外部导入系统，从而创建2D与3D图形。

动态对象：包括地面对象与空中对象。其中地面对象可通过地面汽车模式的使用，对地面路线、速度等动态行驶过程进行设定；空中对象就是利用空中飞机模式对相应动态飞行进行设定。

2.2为城市规划提供全方位多角度的精准化测量：

三维地理信息的发展，突破了以往二维平面模型在复杂环境中的局限性，提高了城市规划效率以及人们对城市建设的认知，而倾斜摄影测量技术在三维建模当中的运用又极大提高了三维测量技术的精准度。三维建模中，常规型的垂直摄影像片测量技术的运用，只能够处理屋顶当平面及少数的立面纹理，大部分的立面纹理则需要通过地面摄影来提供，这无疑加大了城市测量的工作量。而倾斜摄影测量技术在城市规划中的运用则极大改善了以往测量技术的不足，不仅能够直观的检测到地面建筑物的里面，并且可以在影像上直接反应出建筑物的高度与长度，另外，它还可以依据激光雷达迅速获得DSM建立建筑物的几何模型。物体的几何模型纹理通过倾斜摄影像片提供，甚至能够利用倾斜航空像片技术与三维块状模型技术的结合获得更具真实性的且具有纹理细节的三维模型。城市规划中倾斜摄影测量及时的运用，主要是通过多角度倾斜相机摄影数据得到地面建筑物的影像，同时在拍摄过程中同步进行POS数据、DLG数据等资料的记录，对于一些资料还需进行必要的加工处理，建立多角度倾斜摄影影像的三维测量系统。

2.3倾斜摄影测量技术在城市规划建模中的运用：

在具体的城市规划当中，尤其是建模过程中，对于简单建筑物而言，我们常常将其看做一个多面体，对于复杂的建筑物而言，我们则将其视为几个多面体的组合。随着时代的不断发展，人们对建筑物要求越来越高，建筑物外形变得越来越复杂。传统的通过地物平面模型与地物高程模型结合的方法，虽较为简单，但与实际模型差距较大。城市三维建模的方法可以利用航空摄影测量的方案实现，主要包括航空影像的交互式方法获取、基于航空影像及地面摄影方法对建筑物特征进行分析的基础上自动提取的方法。这两种方法相比，第一种建筑物获取信息更加真实，但是整个环节都需要进行人工干预，在数据处理方面节奏缓慢；第二种方法虽然能够对数据进行大批量处理，但是由于需要整合大量信息，其在当前的应用较为困难。综上所述，在当前城市规划建模过程中，通过测区DLG数据中获得建筑物平面边界数据的方法较为合适。即将倾斜摄影测量的立体像作为基础，同时实现平面边界数据与摄影测量预处理产品的配准、套合，从而建立起城市建筑物的几何模型。

结语

通过上文中对“城市规划中对倾斜摄影测量的有效应用”的分析，不难看出倾斜摄影测量技术与普通测量技术在城市建筑测量与城市建模中发挥的不同作用，初步实现了获取数据的批量化处理，以及对不规则物体的辨别区分。当然，倾斜摄影测量技术也有一定的不足，例如在部分地方提取纹理困难、建筑物底部造成变形等问题，随着建筑要求的不断提高，该技术自身存在的不足还需持续改进与完善，从而为城市规划建设作出更大贡献。本文对该问题的分析阐述，希望对我国城市规划建设起到一定的促进作用。

参考文献

[1]李镇洲，张学之.基于倾斜摄影测量技术快速建立城市3维模型研究[J].测绘与空间地理信息，2012.

[2]王庆栋.新型倾斜航空摄影技术在城市建模中的应用研究[D].兰州交通大学，2013.