倾斜摄影三维建模技术在不动产测绘中的应用思考

胡华华 朱宇航

永康市正维地籍测绘有限公司 浙江 永康 321300

在数字化时代，地球空间信息技术和不动产测绘技术已经成为现代测绘领域的重要组成部分[1]。倾斜摄影三维建模技术作为一种新型测绘技术，以其高效、精确、快速的特点被广泛应用于各个领域[2]。采用倾斜摄影三维建模技术进行不动产测绘可以大幅度提高工作效率和数据精度。本文将从倾斜摄影三维建模技术的基本原理、应用场景等方面来探讨该技术在不动产测绘中的应用思路。

1 倾斜摄影三维建模技术的基本原理

倾斜摄影三维建模技术是指利用高分辨率数码相机进行空中或地面拍摄，将成像数据进行处理后得到三维建模文件。其基本原理是依靠三角测量原理和影像匹配技术，利用多张斜向影像图像进行三维重建。该技术在实现高效、高精度、高分辨率等方面具有很大优势。

2 倾斜摄影三维建模技术的应用场景

2.1 城市规划

倾斜摄影三维建模技术在城市规划领域具有很大的应用潜力。其主要作用是利用高精度的三维模型展示城市规划的空间布局和发展状况，从而为规划工作提供更精准、更全面的数据支持[3]。首先，倾斜摄影三维建模技术可以帮助规划人员更全面地了解城市的地形地貌情况，为城市规划提供数字化、立体化的数据基础。通过倾斜摄影三维建模技术采集的高分辨率斜向影像，可以逼真地还原出城市的地貌特征和建筑物分布。同时，配合现有的地理信息系统（GIS）等软件，可以将地形地貌数据与其他重要数据结合在一起，形成更为完整的城市数据模型。其次，倾斜摄影三维建模技术可为城市规划提供更为直观的空间表达方式。借助倾斜摄影三维建模技术生成的三维模型，规划人员不仅可以通过二维平面图得到地块分布、道路布局等信息，还可以通过三维模型进行立体感较强的可视化展示，直观地了解城市空间布局。这对于规划人员来说非常重要，因为他们需要在设计规划方案时充分考虑城市各种因素的相互影响。最后，倾斜摄影三维建模技术可帮助规划人员更准确地进行场地分析和评估，提升城市规划质量。借助倾斜摄影三维建模技术生成的高精度三维模型数据，不仅可以提供详细的场地信息，还可以为规划人员提供更多的规划方案选择。同时，利用该技术获得的空间数据还可以帮助规划人员分析、评估和预测城市发展趋势，从而提前制定相应的规划策略，保证城市发展的可持续性和稳定性[4]。

2.2 不动产测绘

在不动产领域，倾斜摄影三维建模技术可以提高不动产测绘的数据质量和工作效率。其主要应用场景包括以下几个方面。首先，倾斜摄影三维建模技术可以为不动产交易提供数据支撑。利用该技术采集得到的高分辨率影像，可以快速、精确地获取不动产基本信息，如土地使用情况、房屋建筑状态等。这些信息对于不动产交易中的价格评估、合同签订等环节非常重要，在保障交易公正性和安全性的同时，也能够提升交易效率。其次，倾斜摄影三维建模技术可为不动产评估提供帮助。利用该技术获取的高精度三维数据，可以较为全面、真实地反映出不动产的空间特征和发展状况，有助于评估人员进行更加科学、准确的评估。同时，通过将三维建模技术与其他不动产测量方法相结合，还可以更好地掌握不动产在不同时间段内价值变化趋势，从而为评估人员提供更客观、全面的数据支撑。再者，倾斜摄影三维建模技术也可以在不动产管理领域发挥作用[5]。通过该技术采集得到的高精度三维数据，可以为不动产管理人员提供详尽、准确的不动产信息，帮助他们更加科学、全面地制定管理方案和决策。同时，还可以利用该技术生成的三维数据进行监管，及时对违法不动产进行监控和处罚。最后，倾斜摄影三维建模技术还可以为不动产测绘提供更加高效、快速的测绘方法。借助该技术，不动产测绘工作人员可以在较短时间内获取实际场地的大量、准确的数据，避免了传统测绘方法中人力成本、耗时等问题，从而降低了测绘成本，提高了测绘效率。

2.3 文物保护

倾斜摄影三维建模技术在文物保护方面也有着不可替代的重要作用。随着近年来文物保护工作的提升，大量的文物修复和保护工作需要尽可能真实详尽地记录下文物的信息以方便后期修缮和管理。其中，倾斜摄影三维建模技术可以快速、准确地获取文物的形态、结构等信息，使文物保护人员得以对文物进行数字化保存和重建，同时在文物修复和保护方面也能起到不小的辅助作用。首先，倾斜摄影三维建模技术可以帮助文物保存人员将文物进行数字化保存和重建。利用该技术采集得到的高精度斜向影像，可以还原出文物的三维模型，呈现出其精细的形态和结构特征。而且这种数字化保存方式非常节约空间，相对于传统的文物保存方法更为安全和便捷。其次，借助倾斜摄影三维建模技术生成的三维模型，文物修复人员可以更加清晰直观地了解文物的形态和结构特征，从而制定更为合理和科学的修复方案。例如，在文物修复过程中，倾斜摄影三维建模技术可以准确地还原文物的损伤部位，进而为修缮人员提供精准的参考和指导。此外，倾斜摄影三维建模技术还能够帮助文物保护人员管理文物信息，以便更好地实现文物保护工作。通过对文物进行数字化记录和处理，文物保护人员可以更加全面、及时地了解到文物的基本信息和发展状况，从而为文物保护工作的开展提供可靠的数据支撑[6-7]。

3 倾斜摄影三维建模技术在不动产测绘中的应用思路

在不动产测绘中，倾斜摄影三维建模技术可以大幅度提高数据采集效率和精度。具体而言，其应用思路如下。

3.1 方案评估阶段

在倾斜摄影三维建模技术的应用过程中，方案评估阶段是至关重要的一环。这个阶段的主要工作是对实际情况进行详细分析和初步评估，确定倾斜摄影三维建模技术的采集范围、精度要求以及采购设备等条件，为后续的规划、数据采集和处理等环节提供重要的基础数据支撑。下面从三个方面介绍方案评估阶段的相关内容。

1.实地勘测

在方案评估阶段，需要进行实地勘测来获取真实场地的数据信息，包括地形地貌、建筑物高度和分布、道路走向和宽度等多方面信息。实地勘测可以通过专业仪器进行，例如全站仪、GPS等，在现场采集数据。同时，也需要结合现有的地图资料、空照影像等进行辅助分析，并制定相关调查表格或问卷，对现场数据进行详细记录和归档。通过实地勘测可以得到较为准确的建筑物高度和立体形态，有助于后续规划和建模的精度控制。

2.技术方案的确定

在实地勘测的基础上，可以根据实际情况确定倾斜摄影三维建模技术的采集范围与精度要求。一般而言，高分辨率数值地图和影像照片可以为倾斜摄影三维建模技术的采集提供基础数据。同时，需要考虑使用哪些设备进行倾斜摄影测量，例如采用大型机载无人机、直升机或者飞艇等方式进行采集。通过综合考虑，制定出科学合理的技术方案，从而确保后续数据采集和处理的顺利开展。

3.项目管理

在方案评估阶段还需要进行全面的项目管理。这里主要指对采购设备、产生费用、组织人员、任务分配等问题进行规划和统筹，以便科学有序地推进整个工作流程。项目管理需要结合实际情况，在经费、人力、时间等多方面因素之间进行协调和权衡，确保整个项目过程中各个环节的顺利推进并达到预期目标。

3.2 采集阶段

在进行数据采集的过程中，相机设置、定时采集、空间定位和数据捕获等各个环节都是非常重要且必不可少的，它们直接影响着采集数据的质量。因此，在进行数据采集前，需要做好相关的准备工作，并对采集过程中的每个环节进行严格控制，以确保所采集到的数据具有高质量。

1.数据采集前

在进行数据采集前，需要仔细地设置相机参数，如曝光时间、ISO、白平衡等，以确保拍摄出的图片能够充分呈现被采集对象的真实情况。同时，还需要注意选择相机的拍摄模式，如全自动、光圈优先或快门优先等，以充分发挥相机的性能。另外，为了避免产生误差，还应将相机固定在一个固定的位置上，以确保所采集到的数据能够处于同一角度和高度。

2.按时间间隔采集

为了保证数据的全面性和准确性，需要根据预设的采集计划，按照一定的时间间隔进行定时采集。这样可以有效地避免重复采集同一地点，同时也能够保证被采集对象在不同时间段内的真实状态。当然，在进行定时采集的过程中，还需要注意相机所使用的电源是否稳定，以避免因电源问题导致采集中断。

3.按空间定位采集

为了能够准确地获取被采集对象的位置信息，需要对空间定位进行严格控制。在采集前，可以通过GPS、北斗等技术手段获取到被采集对象的坐标，这样可以确保数据的位置信息是准确的。此外，在采集过程中，还应根据实际情况对位置信息进行调整，以保证数据的准确性和全面性。

4.数据捕获

数据捕获也是数据采集过程中至关重要的一环。在进行数据捕获的时候，需要仔细地设置捕获参数，如分辨率、采样率、位深度等，以确保所获取到的数据的质量。同时，在进行数据捕获的过程中，也需要注意采用合适的存储设备，以确保数据的安全性和可靠性。

3.3 处理阶段

在倾斜摄影三维建模技术中，处理阶段是将采集得到的倾斜影像进行预处理、特征提取、三维重建等处理过程，从而生成高精度、高分辨率的三维模型。这个阶段是整个倾斜摄影三维建模技术应用中最为关键的一环，它直接影响着后续数据应用的效果和质量。下面将从三方面介绍倾斜摄影三维建模技术的处理阶段。

3.3.1 预处理

在处理阶段中，首先要进行的是数据的预处理。这里主要包括图像校正、去噪、调整亮度对比度等工作。由于采集得到的影像不可避免会受到环境光照、图像畸变等因素的影响，需要通过预处理技术对影像进行校正。除此之外，还需要将采集得到的影像进行去噪和亮度对比度的调整，以保证影像质量符合要求。

3.3.2 特征提取

经过预处理的影像可以进行特征提取工作。这里所说的特征提取是指将影像中的特征点及其相应的描述子提取出来，例如角点、边缘等。通过提取这些特征点，可以为后续的三维重建工作提供依据。同时，由于倾斜摄影技术所产生的影像数据量非常庞大，因此采用高效的特征点提取算法能够有效地减小数据处理量，提高数据处理效率。

3.3.3 三维重建

在经过预处理和特征提取之后，可以进入到最为核心的三维重建阶段。三维重建是将二维影像恢复成真实世界中的三维模型的过程。在这个阶段中，需要运用到诸如立体匹配、纹理映射等多种计算机视觉技术。其中，立体匹配技术是指通过图像的对比度来获取物体的深度信息，并将其转化为三维空间坐标系中的点云；而纹理映射则是将采集得到的原始影像加入到三维模型中，使得整个模型更加真实逼真。

3.4 数据整合阶段

在倾斜摄影三维建模技术的应用过程中，数据整合阶段是将三维模型与地图、GPS数据等其他相关数据结合在一起，生成精确且具有实际意义的三维测绘结果的重要步骤。该阶段通过将现有数据整合在一起,可以更全面、更准确地描述目标区域的特征和属性，为广大用户提供更好的服务。下面将从三个方面介绍数据整合阶段的相关内容。

3.4.1 地图数据整合

地图数据是倾斜摄影三维建模技术中非常重要的一个组成部分。在数据整合阶段，需要将采集得到的三维模型与现有的地图数据进行整合。这里主要是指制作数字高程模型（DEM）和地面分类，将侧向影像转化为正射影像，并将其与数字地图相叠加，形成真实的三维测绘结果。同时，也需要根据实际情况对各种数据进行校验，以保证数据的准确性和完整性。

3.4.2 GPS数据整合

GPS数据则是在倾斜摄影三维建模技术中用于定位的一种数据类型。在数据整合阶段，需要将所采集到的GPS数据与三维模型进行整合，确定三维模型在真实空间中的位置。可以通过将GPS数据与三维模型中的建筑物、道路等元素进行匹配，从而实现准确地定位，使得三维测绘结果更加真实精确。

3.4.3 其他相关数据整合

在数据整合阶段，还需要将相关的其他数据，如人口统计信息、社会经济数据等进行整合，以便用户能够在三维测绘结果中同时获取这些有意义的数据信息。例如，在建筑物的三维模型上标记出该建筑物所属的企业，就可以为用户提供更加丰富的数据服务和分析支持。

3.5 应用阶段

三维测绘技术的应用，对于不动产交易、规划和管理领域都有很大的帮助。首先，在不动产交易中，通过三维测绘可以提供更加准确的房屋面积、建筑高度、周围环境等信息，帮助买卖双方更好地了解物业情况，从而促进交易的公正和顺利进行。其次，在规划方面，三维测绘可以为城市规划提供基础数据，包括城市地形、道路交通、建筑高度等，帮助城市规划者更好地把握城市发展方向和规划方案。最后，在不动产管理方面，通过三维测绘可以实现对建筑结构和设备的监测与管理，及时发现并处理问题，保证建筑物的安全性和稳定性。因此，可以说三维测绘技术的应用，对于推进不动产行业数字化转型具有十分重要的意义。

4 结语

通过本文的探讨，可以看出，倾斜摄影三维建模技术在不动产测绘中的应用具有广阔的前景。该技术能够大幅度提高数据采集效率和精度，并为不动产交易、管理等领域提供支撑，促进了不动产行业数字化转型发展。在未来的发展中，倾斜摄影三维建模技术仍将成为不动产测绘领域的重要测绘方法之一。