01前 言 

“數(shù)字城市”、“實(shí)景三維中國” 是當(dāng)下最火的話題之一，其以計(jì)算機(jī)、大規(guī)模存儲(chǔ)等技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、工程測(cè)量技術(shù)、虛擬仿真等技術(shù)，對(duì)城市進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)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(jī)傾斜攝影技術(shù)？

無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)作為當(dāng)前一項(xiàng)新興、熱門的測(cè)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(jī)搭載傾斜相機(jī)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(tái)，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(shí)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(gè)傳感器，通過無人機(jī)的運(yùn)行從多個(gè)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(chǎng)的可讀性，豐富了地理信息，用戶在此過程中也可獲得更強(qiáng)烈的真實(shí)體驗(yàn)感。

03實(shí)例講解

下面，我們以對(duì)浙江某片區(qū)使用無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，建立實(shí)景三維模型的案例進(jìn)行簡(jiǎn)單流程演示：

01項(xiàng)目實(shí)施流程

02項(xiàng)目實(shí)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(xiàng)目中所獲取的實(shí)景三維模型有以下特點(diǎn)：

1、逼真地反映地物地貌。實(shí)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(shí)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(cè)性。建立的實(shí)景三維模型具有真實(shí)的地理坐標(biāo)，能夠進(jìn)行點(diǎn)坐標(biāo)、高程、線段距離、面積、土石方量、坡度、方位角等的量測(cè)。

基于以上特點(diǎn)，采用無人機(jī)傾斜攝影測(cè)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(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)總結(jié)

1)無人機(jī)傾斜攝影測(cè)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(shí)際的實(shí)景三維模型

2)高分辨率影像自動(dòng)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(jī)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、成本低，能夠滿足多種尺度的攝影測(cè)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(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)化匹配，快速處理大范圍場(chǎng)景的傾斜影像，建立具有高精度的真實(shí)三維模型。

5)三維模型可量測(cè)、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(shí)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(duì)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(duì)城市整體的明晰與否，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)基址的認(rèn)知情況，以及建設(shè)單位對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的直觀把握都影響著最后的完成效果，一個(gè)工程的孕育到誕生乃至日后的運(yùn)行，都建立在建設(shè)者們無數(shù)次地對(duì)周邊環(huán)境、建設(shè)場(chǎng)地及建筑本身查看和思考的基礎(chǔ)上，通過真實(shí)三維模型，我們可以讓城市建設(shè)決策者、設(shè)計(jì)者們從一個(gè)更高、更廣、更真實(shí)的角度去觀察環(huán)境、觀察地基、觀察建筑，從而對(duì)城市本身有一個(gè)更清晰的認(rèn)知、一個(gè)更完整的理解。同時(shí)，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(shí)數(shù)據(jù)資料。

當(dāng)然，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的作用不止于此，例如在土地測(cè)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(jì)的合理性。同時(shí)，在土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、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(cè)繪工作效率、保證測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性，同時(shí)保障了人員安全。

相信隨著各類三維掃描技術(shù)在測(cè)繪工作中的整合應(yīng)用，無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)將連同其他測(cè)繪設(shè)備一起 ，為“實(shí)景三維中國” 建設(shè)提供強(qiáng)有力技術(shù)支撐，在國民經(jīng)濟(jì)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(jī)傾斜攝影測(cè)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(gè)微米到幾個(gè)厘米的精度，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項(xiàng)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(jī)械）、建筑業(yè)（建筑設(shè)計(jì)、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(cè)、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(cè)繪、形變監(jiān)測(cè)、3D打印等技術(shù)方案。