01前 言 

“數(shù)字城市”、“實景三維中國” 是當(dāng)下最火的話題之一，其以計算機、大規(guī)模存儲等技術(shù)為基礎(chǔ)，運用遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、工程測量技術(shù)、虛擬仿真等技術(shù)，對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述。

而其中，“三維建模”是“數(shù)字城市”建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

正確、完整的城市三維模型不僅能能準(zhǔn)確地反映出目前城市情況的綜合信息，還可以為各地區(qū)、各部門在城市規(guī)劃、國土整治監(jiān)控、農(nóng)田水利建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、廠礦建設(shè)、居民小區(qū)建設(shè)、環(huán)保和生態(tài)建設(shè)等方面提供最新、最完整的數(shù)據(jù)資料，為城市規(guī)劃建設(shè)、城市發(fā)展科學(xué)決策和國土資源管理提供到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

02什么是無人機傾斜攝影技術(shù)？

無人機傾斜攝影技術(shù)作為當(dāng)前一項新興、熱門的測繪技術(shù)，以該技術(shù)為支撐的行業(yè)解決方案日趨成熟，它利用無人機搭載傾斜相機的方式采集影像數(shù)據(jù)，選用ContextCapture軟件作為數(shù)據(jù)處理平臺，將從影像中獲得的紋理信息和幾何模型相結(jié)合，構(gòu)建城市的實景三維模型，其基本流程如下圖。

傾斜攝影技術(shù)突破性意義在于解決了垂直角度拍攝的局限性，其適配多個傳感器，通過無人機的運行從多個角度采集信息，從而創(chuàng)建具有三維立體感的圖像。

基于傾斜攝影技術(shù)的應(yīng)用，生成的三維立體模型能夠更為全面且直觀地呈現(xiàn)信息，提高了三維視場的可讀性，豐富了地理信息，用戶在此過程中也可獲得更強烈的真實體驗感。

03實例講解

下面，我們以對浙江某片區(qū)使用無人機傾斜攝影測量技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集，建立實景三維模型的案例進行簡單流程演示：

01項目實施流程

02項目實景三維模型截圖如下

三角面片：

三角面片及紋理映射：

模型局部：

本項目中所獲取的實景三維模型有以下特點：

1、逼真地反映地物地貌。實景三維模型突破了平面地圖無法描述地物立體結(jié)構(gòu)與三維紋理的限制，讓用戶可以從不同角度瀏覽同一地物，可真實地表達(dá)地物周邊環(huán)境。與一般三維建模相比，目視效果更加逼真；

2、模型可量測性。建立的實景三維模型具有真實的地理坐標(biāo)，能夠進行點坐標(biāo)、高程、線段距離、面積、土石方量、坡度、方位角等的量測。

基于以上特點，采用無人機傾斜攝影測量技術(shù)獲取城市三維模型的解決方案在未來數(shù)字城市的建設(shè)中將發(fā)揮越來越重要的作用。

04傾斜攝影測量優(yōu)勢總結(jié)

1)無人機傾斜攝影測量技術(shù)可以迅速獲取城市建筑的外框數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)、房屋屋頂以及高層建筑頂部的矢量數(shù)據(jù)等各類基礎(chǔ)信息，內(nèi)業(yè)處理人員并可以通過建筑物的外框和屋頂坐標(biāo)等信息，構(gòu)筑出更加貼合實際的實景三維模型

2)高分辨率影像自動貼圖，能夠提高三維模型的生產(chǎn)效率，從而能有效降低三維建模的成本。

3）無人機機動性強、成本低，能夠滿足多種尺度的攝影測量數(shù)據(jù)采集。

4）影像間具有緊密的關(guān)聯(lián)，即相鄰影像存在一定程度的重疊，可全面呈現(xiàn)地理信息。有效解決了傳統(tǒng)方式下人為干擾過大的問題，可實現(xiàn)信息的自動化匹配，快速處理大范圍場景的傾斜影像，建立具有高精度的真實三維模型。

5)三維模型可量測、可定位，模型數(shù)據(jù)可用于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和共享應(yīng)用。

05展望

三維模型可用來作為表達(dá)數(shù)字城市空間信息的載體，可以以虛擬的方式更為精準(zhǔn)地呈現(xiàn)城市的現(xiàn)實狀況，成為城市規(guī)劃發(fā)展全面分析和研究的基礎(chǔ)性資料，為政府決策提供重要的參考，對城市規(guī)劃、建設(shè)、管理乃至應(yīng)急響應(yīng)、城市智能化發(fā)展戰(zhàn)略提供重要的數(shù)據(jù)支持。

比如在城市規(guī)劃建設(shè)中，決策者對城市整體的明晰與否，設(shè)計團隊對基址的認(rèn)知情況，以及建設(shè)單位對施工現(xiàn)場的直觀把握都影響著最后的完成效果，一個工程的孕育到誕生乃至日后的運行，都建立在建設(shè)者們無數(shù)次地對周邊環(huán)境、建設(shè)場地及建筑本身查看和思考的基礎(chǔ)上，通過真實三維模型，我們可以讓城市建設(shè)決策者、設(shè)計者們從一個更高、更廣、更真實的角度去觀察環(huán)境、觀察地基、觀察建筑，從而對城市本身有一個更清晰的認(rèn)知、一個更完整的理解。同時，三維模型還為城市建設(shè)的變遷和城市記憶留下了寶貴的1:1的真實數(shù)據(jù)資料。

當(dāng)然，無人機傾斜攝影技術(shù)的作用不止于此，例如在土地測繪中就有很成熟的應(yīng)用，傾斜攝影亦可幫助工作人員更好地掌握現(xiàn)有情況，提升方案設(shè)計的合理性。同時，在土地動態(tài)監(jiān)測、國土資源調(diào)查以及特征信息的分析工作中，能很好地提升測繪工作效率、保證測量結(jié)果的真實性，同時保障了人員安全。

相信隨著各類三維掃描技術(shù)在測繪工作中的整合應(yīng)用，無人機傾斜攝影技術(shù)將連同其他測繪設(shè)備一起 ，為“實景三維中國” 建設(shè)提供強有力技術(shù)支撐，在國民經(jīng)濟建設(shè)的更多領(lǐng)域中發(fā)揮作用。

滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀（大小空間）、地面三維激光掃描儀、無人機傾斜攝影測量、3D打印等多種技術(shù)手段，從幾厘米到幾百米的物體或三維空間，從幾個微米到幾個厘米的精度，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項目服務(wù)的完整解決方案。

滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)（汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機械）、建筑業(yè)（建筑設(shè)計、施工、裝修等）、文化遺產(chǎn)（博物館、古建筑、考古等）、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監(jiān)測、3D打印等技術(shù)方案。