浅析低空摄影测量与三维建模

王方　吴曙翔

【摘 要】文章初步了解低空摄影测量后，深入探讨其在三维建模中的应用，最后结合具体案例帮助我们掌握该项测量技术。

【关键词】低空；摄影测量；三维建模

近年来，我国城市化进程取得了长足发展，在土地资源管理方面的难度也越来越大。低空摄影测量技术作为一项新型技术，建立在计算机技术基础之上，具有容量大、灵活性等优势，在室外作业等方面作用明显，尤其是三维建模方面取得了前所未有的成绩，为城市国土资源管理工作的顺利开展提供了极大的支持。因此重视对低空摄影测量与三维建模的研究具有非常重要的现实意义，能够帮助我们更为深入地了解和推广该项技术。

一、低空摄影测量概述

智能城市概念的提出，使得全社会对数字化技术给予了更大的关注。通常来说，摄影测量，是指对测量对象进行摄影，获取相应的构像信息进行物理、几何方面的分析与研究，将原有的测量对象转换为各类资料，为实践工作的顺利开展奠定坚实的基础。从本质上来说，摄影测量是一门建立在影像信息重建三维空间物体几何表面的技术。在实践中，為了能够将像点坐标确定具体位置，从而进行立体摄影测量。

二、低空摄影测量在三维建模中的应用分析

航空摄影视角较为广泛，其中包含较为丰富、直观的信息，但是传统二维处理方法仅能够将三维空间投影至二维平面上，或者进行数据信息的转换，使得很多纹理、高度等细节性三维空间信息被忽视掉。随着智能化、数字化城市不断发展，借助航空立体像获取地面信息成为未来发展的必然趋势。具体应用如下：

（一）利用关键技术，构建模型结构

随着计算机技术的广泛推广，技术融合程度不断加深，低空测量技术融合了飞行器、传感器系统等软硬件，形成了一套高分辨率遥感影像系统，图1是低空摄影测量三维建模流程。

在实践工作中，为了能够获取更为全面的方位元素，测量人员可以按照具体公式对单张影像进行畸变校正，然后将获得信息与初始信息进行对比，以此来获得精确的参数，最后实现对虚拟影像的拼接，获取完整的测量对象信息。综合上述测量环节来看，借助低空摄影测量本质上是充分整合多个数学模型，将多个镜头融合到一起，形成相互倾斜的CCD影像，最终形成同一平面、主距虚拟影像。

（二）利用测量软件，确定被测位置

完成上述工作后，为了便于对资源的管理，测量人员需要采用全自动空中三角测量软件对单幅或者拼接影像进行相应处理，完成测量目标。该项技术自身能够有效突破低空测量不足，达到事半功倍的目标。不仅如此，借助新型测图技术，在工作站基础上形成立体的测量模型，进而实现对建筑物的屋顶边缘线等细节部分进行准确测量，将最终测量结果呈现在屏幕上，形成采编一体化系统的构建。一般而言，在计算机技术的支持下，测量的物体同时兼具地物编码、图层、线型等多元属性，且能够满足1：1000、1：500等大比例尺的精度要求。通过低空摄影测量的应用，能够进行批量化立体像对，并切换到需要使用的模型上，不仅显著提高了测量有效性，且能够减少接边工作量。

（三）加强细节处理，优化模型构建

众所周知，建筑物自身具有纹理特点，为了能够获取纹理的具体信息，可以借助该项技术中的纹理处理软件对建筑物的垂直、平行及等距等几何条件进行具体化调整和优化。现阶段，随着测量技术不断发展，3DMAX软件成为应用较为普遍的工具。在实践工作中，将其与测图技术整合到一起，能够获取三维屋顶矢量数据信息，并通过对立面纹理的整合，构建出三维模型。在此基础上形成的三维模型，不仅方法简单，且成像效果更为逼真和美观。

（四）案例分析

为了提高文章研究实用性，笔者选择某地区进行建模。该地区总面积为3平方公里，东西与南北分别为1.5和1.8公里，该地区建筑物类型较多，经过研究具备三维模型构建能力。

按照上述测量流程，针对该地区建筑物分布特点，笔者采取了东西方向飞行，将行高控制在500米，航向重叠控制在65%获取相应的影像。然后对测量地区的237张畸变差改正后进行拼接。综合相关检查点精度来看，本次测量数据能够用于1：1000内业成图。此外，针对模型的纹理来说，笔者借助项目组开发的相应软件进行了相应的里面纠正量测，然后采取Photoshop将纹理截出来，形成较为全面、系统的三维模型，可见总体效果较好。

三、结语

在三维建模过程中，我们应加大对低空摄影测量技术的分析和研究，并结合测量地区实际情况，立足于地区特点，实现对建筑物各个细节的测量，并充分利用相关软硬件对相关数据进行矫正，提炼重要信息，构建并形成三维模型。

参考文献

[1] 赵明泽，申兴旺，郭明，彭江帆.基于低空摄影测量的高精度数字正射影像图生成[J].工程勘察，2016（04）：45-50.

[2] 刘丽娟，熊文，李胜天.基于动力三角翼低空摄影测量技术的三维建模方法研究[J].江西测绘，2015（04）54-56.

作者简介：王方（1989.07- ），男，江西人，本科，助理工程师，研究方向：航空摄影测量。