无人机倾斜摄影测量在城市三维建模中的应用探讨
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摘 要：本文从无人机倾斜摄影测量技术的优势出发，分析了此项技术的技术要点，最后从虚拟现实漫游体验、建立智慧型城市以及电力线路三维建模三个方面进行了应用研究。
关键词：无人机倾斜摄影测量技术；三维建模；城市；应用
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.089
科技的发展和时代的进步给人们的生活带来了日新月异的变化，人们在这种新时代背景下有了更加丰富的需求，无人机倾斜摄影技术正是在这种时代背景下衍生出的新摄影技术。实质上，无人机摄影属于一种重要的测量手段，尤其是无人机摄影应用到城市三维建模时，能够显著的提高城市三维模型建立的效率，提高城市三维模型建立的准确性，具有非常重要的现实价值。
1 无人机倾斜摄影的优势
（1）精确性。无人机倾斜摄影能够借助无人机的视野优势以及特殊的摄影技术对城市中实际的地形地貌、建筑物以及道路交通情况进行准确测量，准确到将建筑物的位置、尺寸、高度以及外观等数据全部获取并显示出来，最大限度的反映出城市中物体的真实参数。无人机倾斜摄影和传统的摄影技术有显著不同，在城市三维模型的建立过程中应用无人机倾斜摄影技术能够快速高效的完成建模任务。
（2）低成本性。原始的城市三维模型建立过程首先需要对地面的各种物体进行参数测量，测量所得到的数据还需要很多技术人员花费大量的时间将其转变为建模所需的数据，期间要进行大量的数据校准工作。如果一些数据信息采集有误，则需要重新进行地面物体参数测量工作，在此期间由于技术落后而产生了大量的重复性工作，花费巨额的经济成本。而无人机倾斜摄影技术则在传统测量技术上实现了突破，在采用无人机倾斜摄影进行城市三维模型建立时，地面物体数据测量工作和城市认为模型建立工作几乎可以同时完成，节省了大量的人力物力。除此之外，无人机倾斜摄影在完成地面物体空间测量工作的同时，还能得到很多其他类型的相关数据，这也为城市建模工作的横向发展和纵向延伸奠定了基础。
（3）高效率性。显而易见的是，利用无人机倾斜摄影测量技术能够极大程度的提高城市三维建模的效率，简化了工作流程，可以说在城市三维建模领域中是一种技术革新，这使得原来并不准确的城市三维模型建立过程变得精确，使得复杂的建模工作得以简化，为建模的后续工作提供了强有力的技术支撑。
2 无人机倾斜摄影技术要点
多视影像联合平差技术是无人机倾斜摄影技术中第一个技术要点，利用多视影像联合平差技术能够规避传统测量技术数据处理不灵敏的缺陷，在对影像遮挡问题的处理上游刃有余，测量过程中点和线的连接得到了明确，从而为城市三维建模提供了较高的数据准确性。
无人机倾斜摄影技术的第二个技术要点是多视影像密集匹配技术，此项技术的应用使得地面物体影像测量的分辨率得以保证，借助于多视影像密集匹配技术还能够在一次测量中获取更广范围的地面物体参数信息，地面物体的边缘、侧面以及纹理信息等都能够进行整合而形成相对统一的二维数据，这些二维数据借助于多视影像密集匹配技术则能够转化为城市三维模型数据。
在多视影像技术的帮助下，可以及时将地面建筑物的各类数据扫描表达出来，继而形成相对较为全面的数字表面模型。但是在实际测量建设工作开展过程中，受到角度和尺度的差异， 很可能出现建筑物遮挡以及阴影等现象。为了降低概率因素对数字表面模型造成的影响， 应当及时利用影像外的方位元素来开展匹配设计工作，结合当前比较相对的算法等开展各项计算，提高计算效率的同时合理确定建筑物的高度等相关数据，保障三维建模工作的精确性。
3 无人机倾斜摄影技术应用研究
（1）虚拟现实漫游体验。无人机倾斜摄影技术应用于城市三维模型建立工作后，逼真的城市三维模型建立成为可能。人们不仅可以看到城市中建筑物以及景观的外观形貌，还能够在城市三维模型中完成虚拟漫游活动。如果将某个旅游城市的三维模型以应用软件的形式向用户开放，全国各地的网络用户则能够通过线上对该旅游城市进行虚拟游览，这样可以给人们以真实的游览体验，一方面没有游览过此城市的人可以提前了解城市概况，另一方面不方便进行游览的人群也能够足不出户的获得真实的感受。
（2）建立智慧型城市。近年来，我国进入了新的历史机遇期，各个领域都取得了长足的发展进步，在这种时代背景下我国提出了加快建设智慧型城市的建设要求，然而由于使用传统的建模技术进行城市三维模型高质量建立的工作量很大，难度极高，因此智慧型城市的发展进程很缓慢。无人机倾斜摄影技术正满足了高质量城市三维建模的要求，为智慧型城市的建立提供技术渠道。
（3）城市电力线路三维建模。在城市的电力线路走廊的建设过程中，往往都会遇到地形不符合要求而造成工程进展缓慢或者工程更改等问题，这是由于以往的技术较为落后，在进行电力线路建设的预先规划时没有成熟的地形三维模型建立工具。即使能够进行三维建模，由于数据量巨大，测绘工作量繁重，也无法在短时间内完成。而无人机倾斜摄影技术能够简便快捷的进行地形测绘工作，并对地形地貌进行建模，使电力线路的铺设能够有据可依、有的放矢。与此同时，随着电力线路的铺设进程深入推进，借助于无人机倾斜摄影技术还能实时获取工程开展情况，能够在工程出现问题时及时进行整改，以避免严重问题的出现。
4 结束语
无人机倾斜摄影技术在城市三维建模中起到的重要作用不言而喻，与传统的城市地面物体测量和建模技术相比，该技术具有便捷性、高效性以及低成本性等优势。除城市三维建模以外，此项技术还有更为广泛的应用需求，应该予以大力推广。
参考文献：
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作者简介：王佳龙（1988-），男，辽宁康平人，研究生，研究方向：测绘。
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