关于城市三维建模倾斜摄影测量技术的应用的分析

关于城市三维建模倾斜摄影测量技术的应用的分析

李龙

山东鲁迪测绘有限公司  山东省济南市高新区 ，山东济南250000 

摘要：随着现代信息技术的发展，通过无人机倾斜摄影测量技术而实现的三维建模得到了广泛的应用。但在三维建模的过程中，仍存在一些技术运用方面的问题，使无人机倾斜摄影测量技术的优势不能完全显示出来。为突破拍摄方法的局限性，就要采取一些措施提高航测遥感影像拍摄的效率，使传感器传输的物体信息能够更加明确，其传输数据也能更加可靠与完整。基于此，本文将对城市三维建模倾斜摄影测量技术的应用进行分析。

关键词：倾斜摄影测量；实景三维模型；精度分析

1 倾斜摄影测量数据获取的主要流程

倾斜摄影测量主要是利用无人机，飞机控制系统等进行数据测量。策划飞机的飞行路线，利用实时监控系统进行路线规划，对航高进行规定，保证数据的真实性。无人机是根据飞机的飞行轨迹进行监控，利用多种方位进行控制，确保无人机航拍所采取的信息可靠性。无人机还利用地位系统，确保在可视范围内。此时地理信息系统为我们提供了一个创建和应用地理知识的框架和过程。我们可以整合和管理各种数据，通过各种分析和建模进行制图和可视化显示、规划和设计，并利用地理科学和地理信息系统支持我们的决策和指导我们的行动，同时，我们的焦点是宏观的，例如三维系统。在影像的呈现过程中，会根据原有的物质基础进行分析，减去由于自然环境而导致的误差，利用三维系统，矫正后期效果，对误差进行消除，整合数字摄影技术的高效性。如果不是误差进行解决，会导致所获得的数据不符合要求，不符合实际。影像数据的后续处理，利用数字摄影测量，进行多视图多角度的进行联合测量。在获得数据后，利用相关软件进行控制，实现三维重塑，还原数据，利用三维的高度、面积、体积等进行三维场景的塑造。在软件中，可以实现多视角的分析影像，对大型场所进行塑造。

2 城市三维建模倾斜摄影测量技术的应用

2.1 建立影像拓扑关系

倾斜式摄影测量技术可以拍到五组影像，除了一般的垂直影像外还可以获取前视、后看、左视及右眼四组影像，除了垂直式的影像外，其它四组都是倾斜式的影像，这样能很好地避免立面遮挡的问题。同时，摄影测量系统利用动态全球定位系统定位技术精确测定摄站空间位置，利用惯性测量装置测定摄影瞬间传感器姿态，通过精确时钟将两者结合起来以确定航片的方位，这些可以提供外部方位元素，建立出两组影像之间的相对位置关系。

2.2 在城市电力线路设计中完成三维建模

随着城市功能的不断完善，人们对于电力资源建设的要求也逐渐增加，其中无人机倾斜摄影测量技术能够在较短的时间之内完成对城市电力线路的测量及建模工作，同时还能够将城市的地形地貌信息拍摄下来，并结合电路信息提取出建模所需的相关信息，基于三维建模所需要的数据，无人机倾斜摄影测量技术能够根据地形图，合理地展开新的测量工作。在城市电力系统建设中，规避林区等特殊区域，较为依赖人工实地测量的方式，而无人机测量参与后，能够为相关工作人员的测量工作提供便利，并且在工程竣工的测量工作中，此技术也可以及时找出工程建设中存在的问题与阻碍，为电力线路铺设过程中的多个工作内容起到助益作用。

2.3 系统建模

分析和设计，在设计一个新系统时，需要对相关数据进行仿真实验，数学仿真和物理仿真实验可以确保得到的数据可以有效的利用。数学建模主要体现的是数据的利用效果，实践性，促进整个研究过程的真实性。在物理仿真实验中，利用物理实验进行系统研究，在现场进行实物训练。数学仿真实验比物理仿真实验更加简便，有助于理解和直观的进行分析。在许多建筑复杂的过程中，系统建模可以更加有效的进行测量，通过定性实验，可以更加了解数据使用情况以及倾斜摄影测量。建模的整个过程较为困难，在研究过程中需要不断的进行改进，优化，促进不同参数的使用情况。

想要系统开发更好的发展，需要改变以往系统开放的流程，重视系统开发流程，将系统开发贯穿到整个系统开发过程中。拓展系统开发的内容，将对系统问题提前进行控制和预防，不仅可有效保证系统质量，还将大大缩短系统开发周期。在科技快速发展的今天，对系统开发也要掌握新的技术，在开发过程中不断地完善流程，对系统开发人员提出新要求，保证开发方法随着系统的开发方式不断更新。

建筑的项目测绘，也蕴涵了房屋开发管理，平面图的设计，以及建设管理。在建筑建设得设计中，需要保证数据的真实性，同时需要大量的数据作支撑。在整个测绘中，建设量较大，需要专业的队伍进行测绘，对土地的开发和管理，需要不断的进行优化。在工作过程中，需要严格的进行监督管理，保证真实的房屋建设，以及保证测绘人员的素质。在测绘的仪器使用中，也需要专业的团队进行沟通，事先进行培训。采用具有经验的专业队伍对建设进行测绘，保证房屋建设的质量。在测绘的人才选择中，需要寻找有经验，专业的人员，保证测绘工作的质量。

2.4 对城市的漫游体验环境加以真实感的提升

无人机倾斜摄影测量技术在城市三维建模中能够起到技术支持的作用，在一定程度上，能够提升城市漫游环境的真实感，人们生活在城市之中，对于城市的整体面貌只能从细微的角度去观赏，而对城市的整体景观及建筑，则需要依靠摄影测量技术来实现虚拟漫游。为提高虚拟建模空间的真实感，给人们营造出“身临其境”的感官体验，相关部门可通过这一技术实现真实环境的虚拟化，在电子空间内还原较为真实的城市三维环境，供人们进行宏观的欣赏与体验。

2.5 影像特征点提取

由于SIFT算法在倾斜影像特征提取方面具有很好的效果，所以影像特征点提取一般采用SIFT算法。但是在提取之前，算法中还需加入相机畸变参数、影像色差等影响因素，从而能更加有效的提取特征点。

2.6 影像匹配

影像匹配的目的是识别多视角的倾斜影像中同名点的过程。一边获得地物的三维特征信息并形成密集匹配点云数据。倾斜影像匹配通常利用基于特征的影像匹配算法，按照影像中需要进行匹配的像点的相对数目，影像匹配可分为稀疏匹配和稠密匹配两类。

2.7 光束法区域网平差

利用POS数据作为辅助并进行系统平差，以外业航测像控点测量坐标、相片像点坐标、GNSS摄站坐标和惯性测量单元（IMU）姿态角为观测值，以物点的地面坐标、图像外部方位等元素以及其他各种系统的误差修正参数作为待确认的参数，按照像控点坐标、POS系统等所提供的GNSS摄站坐标和惯性测量单元（IMU）姿态角的测量精度，分别给予观测值不同的权，利用最小二乘平差法来求解地物点的三维坐标和外方位元素的最或然值。
3 结束语

倾斜摄影测量在一定程度上改变了传统的测绘模式，利用三维的模式对智慧城市的发展，国土安全等相关领域产生影响。倾斜摄影在测量过程中，需要对高度有一定的要求，由于硬件和拍摄技术的问题，有时会对结果造成影响，在此方面，需要不断的加强技术开发，对整个硬件进行不断优化。在模型建设中，可以采用更多的模型进行测量，确保最终数据的良好使用。在测绘后，需要对数据进行整理，根据不同的计算方式，考察数据的有效性。

参考文献：

[1]胡海舟.无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用研究[J].西部资源,2022(01):87-89.DOI:10.16631/j.cnki.cn15-1331/p.2022.01.047.

[2]成枢,程旭明,桑泽磊,邓尚奇.倾斜摄影测量技术在城市三维建模中的应用[J].新型工业化,2021,11(08):81-82.DOI:10.19335/j.cnki.2095-6649.2021.8.038.

[3]李俊霖.倾斜摄影技术在大面积城市三维建模中的应用分析[J].居舍,2021(21):5-6.