随着科技的进步与社会的发展,能源需求日益增大,非可再生能源已满足不了日常需求。据研究表明,全球一半以上人口居住在城市,并消耗了超过80%的能源,新型能源城市建设已迫在眉睫。本文致力于利用广阔的城市屋顶空间进行光伏系统建设,而这种建设是建设绿色城市最合适的选择。太阳能光伏屋顶建设优势在于:光伏发电,低碳环保;遮挡阳光,降低室内温度;产电自用,余电入网等。本文首先通过无人机对目标建筑进行360°拍摄获取图片,随后将图片导入VisualSFM及Meshlab软件进行三维建模。由于建模时间过于缓慢,因此本文提出两种解决方案来加快建模速度。方案一:通过对不同数量的照片建模,对比建模效果及建模时间,分析得出最佳图片数量来达到建模效果好、时间短的要求;方案二:通过引入grabcut算法对图片进行前景、背景分割提取出目标建筑,将分割过后的图片再进行三维建模,该方法相比较于未分割方法前缩短了31.21%的建模时间。其次通过Meshlab软件Measuring Tool功能测得模型尺寸,通过与参照物对比计算得出屋顶实际尺寸信息及其他尺寸信息。光伏阵列排布方面,提出了以下几点优化方法:1、采用水平单轴跟踪式光伏排布方法,该排布方式造价低相对较低、效率相对较高。2、理论计算及实际模拟实验得出各季节、全年最佳安装倾斜及最小前后间距,该方法使得效率最高。3、勘测目标建筑屋顶结构计算屋顶阴影区域位置及尺寸,在可用于光伏阵列排布的区域优化排布使得有效光伏面积最大。4、使用西门子PLC控制伺服电机来改变光伏板转动角度,通过程序编写达到较高精度。