关于面向城市规划的倾斜摄影及三维建模技术研究

相雅萱

无人机倾斜摄影测量技术目前是城市规划中的三维建模技术研究热点，能够结合遥感影像技术制作更加精确的城市模型、道路模型等信息，满足更多用户的需求。本文介绍了无人机倾斜摄影测量技术，并且针对无人机倾斜摄影测量技术在三维建模中的应用总结了优点和缺点，提出了相关的优化方案，更一步的促进无人机倾斜摄影测量技术在城市规划的三维建模技术的质量改善。

三维建模技术就是利用城市的地上景观来表达城市中的数字空间信息，是一座城市信息表达的重要载体，能够帮助城市在规划、建设和管理三个方面的发展。三维城市也在城市发展中有着非常实用的经济价值和应用潜力，能够获得比较准确的城市模型形成。利用无人机倾斜摄影测量技术在城市规划的三维建模技术研究中，就能够大量的降低时间成本和人工成本，满足三维城市建设的需求。

一、无人机倾斜摄影测量技术

（一）无人机技术

无人机是利用无线电遥控和自动程序来控制无人飞机，无人机的类型有固定翼、多旋翼、飞艇、直升机等多个种类。无人机是一种新型高科技技术产品，具有快速、经济、机动和高效的优势。无人机的制造结构比较简单便捷，无人机的质量比较好，重量比较轻，所耗费的制造成本却比较低，而且无人机的数字化和智能化程度比较高。在很多应用领域和范围中都用到了无人机，无人机在实际的应用中能够快速准确的获取一些国土资源、自然环境、应急救灾等实际数据信息等。

（二）倾斜摄影技术

随着社会的快速发展，我国的高科技技术产品也在增加。无人机的应用就促使了我国航空摄影技术在完善和创新中不断发展，在航空摄影中利用遥感影像就能够转变传统的航空摄影技术，使航空摄影技术更一步的走向完善。

无人机的应用能够实现被摄物体的多个方面和多个角度的拍摄，而且对于地面事物的影响还具有很高的分辨率。在城市规划的三维建模中，无人机倾斜摄影技术的运用就为城市规划带来了更多的积极作用。这种倾斜摄影技术能够将城市中的各种景象都准确如实的反映出来，而且还符合人们视觉的需求。同时在将GNSS技术引入到城市地理信息框架组建中，人们就可以获取更多更全面的城市地理信息数据，用户的体验度不仅得到了增加，还降低了城市规划中三维城市建模的成本费用。

当然无人机倾斜摄影技术具有很多的优点，例如飞行高度比较低，就可以获取更多更全面的城市影响数据；相临近的无人机在航拍过程中影像的重叠度比较高，因此获取的影像数据信息也更加全面丰富；无人机属于一种高科技产品，利用人工操作的过程比较少，几乎接近了全程自动化的影像拍摄和建模；无人机倾斜摄影技术还能够将城市中的实物纹理都高清拍摄下来，整个建模过程中所耗费的资金费用都比较少，而且还会降低对于人工和时间成本的耗费，高效率是无人机倾斜摄影技术的最大优点。

二、无人机倾斜摄影的城市三维建模方式分析

现阶段我国、美国还有欧洲很多国家都在利用无人机倾斜摄影技术用在城市规划中的三维建模中，当然也发挥着更大的价值和优势。无人机倾斜摄影技术由于本身存在的很多优势，所以就能够满足各种场合和各种范围的数据信息获取和采集，即使是在范围面积比较大的地区也能够快速、准确、及时的获取影像数据。无人机还能够实现影像的的动图自动粘贴，因此三维建模的效率就会得到很大的提升，三维模型的定位也比较准确，更是能够实现在网络上的数据信息共享。

无人机倾斜摄影技术能够将航空影像中的数据信息快速的获取，而且一次性情况下也可以处理大量的影像，节约了很多的时间和人工成本，城市规划的建设效率也得到了提高。

但是在实际的建模数据测量中，无人机设备的不同、大气环境和软件的计算方式不同对于实际模型的建立还是会产生一定的失误影像，形成的模型就出现破洞和凸包，还有就是大气中的环境噪音也会引起模型出现凸包，不同时间段的光照也会导致模型建立时纹理不均匀，出现破洞。无人机的影像分辨率不足和影像模糊也会引起模型出现边缘变形等。

引起模型缺陷的原因是多种多样的，更是一种复杂的现状，更是利用无人机倾斜摄影测量技术在城市规划的三维模型建立中不可避免的缺陷，所以在以后的測量生产中还需要不断地提升测量技术。

三、无人机倾斜摄影在城市规划三维建模技术中的优化措施

现如今，无人机倾斜摄影技术在城市规划三维建模技术的优化措施，已在很多城市的发展建设中得到了实践和验证。目前在海口城市发展建设中，主要利用了无人机对海口区域运用了十字交叉航线线路进行测量，然后获取影像数据的采集。先利用无人机倾斜摄影技术进行城市规划中的初始化三维建模，在将该区域内国家重点保护的建筑进一步的细分化，最后再利用无人机低空飞行灵活的特点收集建筑物顶层的高精确度数据信息，来完成城市规划中的三维建模。这种方式是将传统方式与无人机倾斜摄影测量技术相结合，传统方式能够对重点保护的建筑物进行全面的准确测量，无人机对于建筑物的顶面进行准确测量，然后就能够对整个重点保护的建筑物进行全面和精细的建模，对于一些有缺陷的建筑物在进行修补，就形成一体化建模的模型。海口城市规划的项目建设就是利用了无人机倾斜摄影技术与传统的建模技术有效的结合，取长补短，才能解决在城市建模过程中遇到的所有问题，满足了对各种城市规划建设项目的数据精准度需求。

传统的城市建模技术会投入大量的人力、物力和时间，对于城市规划中的大规模、高仿真度规模建设就存在着一定的局限，建模速度和效率也无法满足三维城市的建设和应用。

（一）三维建模技术的二次优化处理

利用无人机倾斜摄影测量技术在城市规划的三维建模研究中，很难避免在实际情况中遇到的各种问题，这些问题也会直接导致项目工程在实际建设中形成缺陷，所以对于三维城市建模在研究中还需要进行二次的修复。结合传统建模的优点和成熟的无人机倾斜摄影技术将建模过程中所需要改进的建筑物目标区域进行二次优化处理。针对破洞进行修复，针对建筑物的三维模型进行替换，替换不均匀纹理、不清楚的纹理。

（二）运用空三成果快速修复模型建立

无人机倾斜摄影技术中运用空三加密是根据不同区域进行控制点的预放，在利用立体式的测图技术对加密地点的高度和地理位置通过计算得知。空三加密更是无人机倾斜摄影技术在城市规划的三维建模中运用的重要环节，当获取影像数据之后，在利用空三技术将影像数据进行校正和定向，这样多种影像数据之间就能够形成一个匹配点的重叠，影像资料上就具有比较大的几何空间信息。

在运用空三成果快速修复模型建立时，首先要对模型辅助编辑系统进行开发制作，在将空三加密成果和初始化的模型导入编辑系统中，根据空三技术与空三加密成果的不同特点，最终对于城市规划三维模型中需要修复和校正的纹理进行修改。

这种编辑系统具有搜索、空三影像纹理自动提取和模型交互制作等主要功能，这些功能都是以影像数据为核心进行工作，然后利用校正过的影像数据和加密点将模型建立的纹理快速定向、提取和建模。这种模型修复的方式具有影像数据快速提取，自动获取数据信息后还能够自动进行处理，然后将运用空三成果修复过的影像数据形成一个三维立体模型进行播放。

四、结语

目前在城市规划的三维模型建设项目中，无人机倾斜测量技术随着建模范围的不断扩大也在逐渐的用于实际的使用当中，对于三维建模技术的建立也起到了很大的优势。但是受到不可抗拒因素的干扰，无人机倾斜摄影测量技术在建模中也会受到一定的局限性，尤其是自动化生产对于模型局部的一些细节无法满足建模中的实际需求，还需要进一步的提出改良方式，优化建模方式，使城市三维建模生产的质量和效率都有一个很大的提升。