探究摄影测量在数字城市中的应用

■崔会娟　张富玲　马旭燕

（青海省第二测绘院　青海　西宁　810001）

探究摄影测量在数字城市中的应用

■崔会娟张富玲马旭燕

（青海省第二测绘院青海西宁810001）

随着摄影测量技术的发展，数字摄影测量技术在数字城市的建设中获得了广泛的应用。本文通过对摄影测量技术的发展和数字城市的特征进行分析，初步探讨了摄影测量技术在数字城市中的应用。

摄影测量数字城市数字摄影测量

在数字城市的建设中，建立准确且更新迅速的地理信息数据库十分关键，由于摄影测量技术具有数据更新迅速、精度高、效率高等特征，因此，摄影测量技术在数字城市的建设中获得广泛的应用。摄影测量是指运用摄像机、雷达、扫描仪等遥感技术设备采集被摄物体的影像信息，并对影像信息进行分析处理，以获取被摄物体的位置、形状、性质、大小等信息的测绘方式。

1　摄影测量在数字城市中的应用方向

1.1建立城市数字线划图

数字线划图是城市基础地理信息图件之一，它包含着城市地理基础信息，其数据量相对较小，便于搜索查询并生成专题信息图。在数字城市的构建中，数字线划图是进行土地规划、设计、建设、管理的基础。

数字线划图的绘制依赖于数字摄影测量技术的发展。数字摄影测量技术主要是使用数字摄影测量系统进行三维跟踪立体测图，并通过计算机的自动计算，得到数字线划图。目前，我国城市基本地形图比例尺主要有1:500、1:1000、1:2000、1:5000和1:10000几种，不论是哪种比例尺的地形图，数字摄影测量技术均可以进行绘制；同时，数字摄影测量的自动空中三角测量技术可以高效准确地实现数据的测量，且测量所得的数据可以直接进入GIS系统或各种CAD系统，提高数字城市的信息收集效率。

1.2建立城市数字地形模型

城市数字地形模型是描述城市地面起伏状况的模型，它包含了城市地面的所有地形特征，例如地面的粗糙程度，地面的起伏状况和起伏程度等。城市数字地形模型在城市规划、城市建设以及气象、军事、通信等领域应用广泛，它是城市建设的基础地理信息之一。在数字城市的建设中，城市数字地形模型是必不可少的地理数据信息，建立精确，完整的城市数字地形模型有助于虚拟数字化的数字城市的建立，也有助于城市基础信息的整合和城市景观模型的建立。目前我国仅有少数城市建立了一定城市数字地形模型，使用的格网尺寸为5-25m，格网点高程精度为0.25-1.2m。

数字摄影测量技术是建立高精度的数字地形模型的重要手段，数字摄影测量技术的使用提高了数字地形模型的分辨率，同时，自动化数字摄影测量系统的使用也提高了地理数据信息处理的效率。

1.3建立城市数字正射影像图

城市数字正射影像图是以影像信息为基础，对其进行改正处理的图件，城市数字正射影像图真实、客观地反映了城市的地理数据信息，具有精度高、数据量大、准确客观等优点。在数字城市的建设中，城市数字正射影像图对整合城市地理信息，更新城市地图具有积极的促进作用。数字摄影测量系统可以对影像图的正射影像进行高精度地纠正和修补，提高了数字正射影像图的精度，也大大提高了建立数字正射影像图的效率。

1.4建立三维城市模型

三维城市模型是依据城市的真实地理三维坐标所构建的城市三维模型，它真实地反映了城市立体景观的空间特征，如城市景观的大小、形状和纹理等三维城市模型的建立依赖于摄影测量技术所得到的城市线化图、数字地形模型和数字正射影像图，同时，城市景观的坐标采集也依赖于摄影测量技术，数字摄影测量技术可以精确地采集景观的坐标和纹理特征，获取被摄物的空间数据资料。

2　摄影测量在数字城市中的应用流程

摄影测量技术在数字城市中的应用主要体现在城市基础地理数据信息的采集和更新中，应用摄影测量技术所采集的数据，可建立城市三维仿真模型，其主要应用流程可分为数据的采集、数据的处理和仿真建模三步。

2.1摄影测量软件采集数据

以一定比例尺的航摄照片作为数据的来源，将航摄照片经过扫描数字化处理，再转换为数字摄影测量软件VirtuoZo可识别的格式，经过数字摄影测量软件的处理采集城市的地物要素、正射影像、等高线要素等基础地理数据信息，具体采集流程见图1。

图1　摄影测量系统数据信息采集流程

2.2GIS数据互操作处理

经数字摄影测量软件所采集的信息还需经过GIS数据互操作处理，转换成虚拟现实建模软件可以识别的数据格式，才可用于数字城市的三维建模。以常用的建模软件MultiGen为例，摄影测量技术所采集数据需要通过直接转换，转换为地形数据DED格式和数字文化数据DFD格式。

2.3建立三维城市模型

将转换后的DED格式数据输入虚拟现实建模软件MultiGen，使用软件建模功能建立城市虚拟三维地形模型，并将城市数字正射影像图作为纹理映射到地形模型中，得到仿真三维城市地理模型。

将DFD格式的数字文化数据输入建模软件MultiGen，在三维城市地理景观中加入城市文化数据，例如建筑物，城市道路，河流，山脉等，建立数字城市的仿真三维景观模型。

3　结语

在数字城市的建设中，摄影测量技术是采集和更新城市地理数据信息的主要方式。随着数字摄影测量技术的发展，地理数据信息的精度和准确度也得到了提升，而摄影测量技术也必将在数字城市中发挥越来越重的作用。

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P2[文献码]B

1000-405X（2016）-9-371-2