倾斜摄影测量技术在数字城市三维建模中的应用

马国宙

（广西尺度测绘地理信息有限公司，广西 南宁 530023）

1 倾斜摄影测量技术

倾斜航空摄影技术是一种新型测绘技术，传统的正射影像往往只能够按照垂直的角度对物体、地形进行拍摄，而倾斜摄影测量技术很好地解决了这一问题。这一技术是在同一个飞行器之上设置多台传感器，并且每个传感器以不同的角度设置，保证能够从多个角度、多个层次进行测绘作业。倾斜摄影测量技术的特点与优势主要体现在如下几个方面：首先，倾斜摄影测量技术能够对被测对象的实际情况进行更为精准且真实的反映；其次，在倾斜摄影测量技术支持之下，可以对单张影像测量进行有效地实现，使这一技术在行业中的应用得到了进一步的拓宽；再次，倾斜摄影测量技术可以对建筑物的侧面纹理进行采集；最后，利用倾斜摄影测量技术所获得的数据数据量较小，适合于网络发布。

2 数字城市三维建模

2.1 数据的获取与处理

首先结合实际需求对测区航线进行有效的设计，设计完成之后利用搭载倾斜摄影技术的飞行器进行航摄，航摄时间与所须获取的影像信息数据根据具体需求而定。外业飞行完成之后，利用Leica FramePro软件对数据格式进行一定程度的转化，转化而成之后的数据主要包含有曝光点数据、影像号文件、初始相机文件、原始POS数据等。然后在此基础上对POS数据进行有效的融合解算，进而获得高精度的.sol文件，最后将获得的.sol文件、不同视角之下的Event数据以及phoneID文件进行有机的融合分析，并对其进行一定程度的相机检校处理，进而输出外方位元素，为后期的三维建模提供准确且有效的数据依据。

2.2 构建三维模型

（1） 同名点自动匹配：在准备好相关数据之后，通过对建模软件的项目管理模块进行一定程度的使用，将相关有效数据提取出来，同时对影像的质量进行全面的检查并在此基础之上做匀光匀色处理，然后进行同名点的自动匹配，进而提取区域网中各个镜头影像的加密点APM文件。这样一来，就能够实现对于初始定向精度的有效提高，从而获取精确的立体相对。

（2） 空三处理：对相机的参数与影像关联进行一定程度的设置，并向软件中输入自动匹配点APM文件，在此基础之上通过对空三模块与惯导的使用实现关于对摄区的空三解算与分析，通过计算可以获取每一张航片的外方位元素文件。

（3） 建筑物三维建模：首先，对房屋屋顶线进行有效的提取，在此基础之上通过对3D Eidter模块进行一定程度的利用，从而对房屋屋顶进行矢量化处理。在建模软件之中，可以对房屋屋顶的类型进行自定义选择，在对不同屋顶类型房屋进行绘制时，可以选择不同类型的房屋线，并根据实际情况加以调整与优化；其次，加载精确的DEM模型，并在此基础之上进行实体建模处理，通过对CityModeller模块的使用，可以结合房屋屋顶适量数据以及DEM模型数据对房屋的实体高度进行一定程度的计算，并在这一高度基础之上进行拉伸。最后，通过对TextureMapper模块进行一定程度的利用，使其生成有效的纹理信息，软件会对整个摄区的侧面纹理进行提取，并从中优化选择出精度最高的纹理信息进行使用，然后软件会自动将纹理贴在白模之上。在这一过程之中，可能会存在一小部分的地面与树木纹理贴在建筑物之上，针对这种情况，可以对CityDiscoverer模块进行一定程度的利用，并在浏览带纹理的实体模型之后，根据实际情况进行有效的调整与处理，最终便可以获取整个摄影区域的三维模型，且这一三维模型具有较高的精度。

3 倾斜摄影航拍测量技术的具体应用

3.1 虚拟现实漫游

将倾斜摄影测量技术运用于城市三维建模，三维模型更加形象、具体且逼真。通过建立好的三维模型，不仅可以对城市中建筑与景观的外观进行有效观察，同时在三维模型系统之下，还能够实现城市虚拟漫游。如果将三维模型向互联网用户开放，全国的互联网用户均可以通过此三维模型以及网络虚拟技术对该城市进行一定程度的虚拟浏览，这种虚拟浏览与观看平面地图有着本质的区别，更贴近城市的真实面貌，用户可以获得十分真切的感受，方便不熟悉的人对城市进行了解。

3.2 电力线路的三维建模

城市电力线路走廊的建设在城市电力发展中有着十分重要的作用与意义，但在实际情况中，往往会出现因地形与设计不符而造成的一系列问题，对工程的进展与城市的电力发展造成一定程度的不良影响。究其原因，技术落后是重要因素之一，如果在对电力建设的规划设计中，具备成熟的三维立体模型进行参考，这种情况发生的概率将会大大降低。将倾斜摄影航拍测量技术应用到城市电力线路的三维建模中去，不仅可以高效且精准的完成城市地形测绘工作，同时在此基础之上进行三维模型的精准建模。在进行电力建设的过程中，通过三维模型进行科学合理的线路铺设与规划，推动城市电力建设的发展，具有十分重要的作用与意义。

3.3 智慧型城市建立

随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的城市化进程逐渐加快，在这一背景之下，智慧型城市的建设成为城市建设发展方向。而在之前，由于受到传统建模技术的影响，智慧型城市的建立存在着一定程度的阻碍。随着倾斜摄影航拍测量技术的应用，城市三维模型的建立具有更高的精准度与系统性，有效地适应了城市建立智慧型城市的需求，并为其提供科学有效的技术渠道，促进了城市的可持续发展。

4 结语

本文主要针对倾斜摄影测量技术在数字城市三维建模中的应用进行研究与分析。首先对当前状况下倾斜摄影测量技术的应用现状进行了一定程度上的阐述，指出了倾斜摄影测量技术在城市测绘中的重要作用与意义，然后在此基础之上分析了倾斜摄影航拍测量技术在灵活性与适用性、提升城市测绘工作效率、高效数据传输与处理、先进技术水平等方面的优势。最后从虚拟现实漫游、电力线路三维建模以及智慧型城市建立三个方面探究了倾斜摄影航拍测量技术在城市三维模型建立中的具体应用。总而言之，倾斜摄影航拍测量技术是时代与科技发展的产物，在城市测绘工作中发挥了十分重要的作用，有效地促进了城市的现代化与可持续性发展，具有重要的社会意义与现实意义。