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摘要：近几年来，由于三维数字模型可以形象准确的反应地形地物的客观特征，在数字城市、交通运输、工城市规划、程设计等领域应用广泛。三维建模的难度比二维数据要复杂的多，随着测绘技术的发展和三维建模算法的不断优化，数据获取的方法越来越多，精度也越来越高，分析各种三维建模方法的优缺点，深入探讨无人机倾斜摄影测量技术在三维建模中的应用并分析其精度，很有必要。
关键词：无人机；倾斜摄影测量；城市三维建模
1倾斜摄影测量简介
倾斜摄影测量是近两年来测绘领域发展的新技术，它是通过无人机搭载的倾斜摄影平台，对地面进行影像采集，与传统的航空摄影只从正射方向获取影像不同，倾斜摄影平台是同时从正射、前、后、左、右五个不同的方向，一次同时获取五张影像。在相机曝光瞬间，倾斜摄影平台能够记录下曝光点的姿态与坐标信息，结合事先做好的像控数据与照片数据，运用Context Capture Center软件进行实景三维建模，生产的三维模型能够真实的反映出地物、地貌的真实地理信息。
2无人机倾斜摄影测量的优点
2.1低成本性
传统城市三维建模工作开展过程中，除了要对地面物体进行测量之外，还应当结合实际标准等对其各项数据进行修改，需要多次利用测量设备来开展测量工作，同时还需要大量的人力对测量结果进行校准。出现问题时，还需要进行再次测量，以获得准确数据，这就导致在此过程中产生了大量的时间、人力和物力成本支出，其最终的测量结果等还不能得到保证，无形中提高了三维建模的整体成本。利用无人机倾斜摄影技术可以有效完成空间测量和数据成像等要求，及时将规范性数据输出来，还能在原有技术要求的基础上获得更多不同类型的数据信息，方便后续三维建模工作以合理方式开展，这明显降低了建设过程测量设计过程中的成本支出，性价比相对较高。
2.2精确性
利用无人机倾斜摄影测量技术来对地面上的物体进行测量的过程中，其具体的位置高度以及整体外观等数据可以准确显示出来，营造相对较强的真实感。与传统的人工模型相比，利用无人机倾斜摄影测量技术开展设计工作时，其仿真度更高，工作效率也能得到保证。
2.3高效率性
无人机倾斜摄影测量技术是顺应时代发展出现的新的科学的测量技术，利用该技术开展摄影测量工作，可以及时完成城市的三维建模。在此过程中还会对相关数据进行必要的调整，与传统方法的相比，其工作速度和效率得到明显提高，建模耗费的周期大大缩短，可以及时推动后续各项工作以合理方式开展。
3无人机倾斜摄影测量在智慧城市中的应用
3.1无人机倾斜摄影测量构成
无人机倾斜摄影测量系统由飞控系统、飞行平台、地面监控系统、数据传输系统、任务设备以及地面保障设备组成。飞控系统控制无人机的导航、定位和飞行；飞行平台主要是搭载无人机设备并执行航拍任务；地面监控系统主要接收、存储、显示、回访无人机的高度、速度、方位、航向等飞行数据；数据传输系统负责地面监控站与飞行控制系统、机载设备的数据和指令控制信息的传输；任务设备主要是获取航拍影像和存储；地面保障设备主要为无人机飞行任务提供基本的保障。
3.2基于无人机倾斜摄影测量的三维建模流程
基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模流程见图1。
图1基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模流程图
3.3三维建模
三维建模是倾斜摄影测量的关键环节，建模的质量直接影响后期的应用效果。通过无人机倾斜摄影测量后，获取了南昌市测绘区域的原始影像数据资料。在拍摄过程中，受到光线、拍摄角度的影响，原始影像资料在饱和度、亮度和色相方面存在一定的差异，所以要对其进行统一处理。通过校验场对POS系統进行校验，然后对POS数据解算，利用POS数据、影像数据、地面控制点数据得到每一张航片的精确方位元素。通过垂直影像、倾斜影像数据、三角测量技术，以及影像密集匹配技术，得到基于真实影像高密度点云的实景数字表面模型数据。然后，将统一化处理的影像数据资料以像素级别的分辨率纹理映射到实景数字模型的表面，生成一个初级全要素的城市三维模型图。在这个环节，需要借助一些三维建模软件，常见的有3Dmax、AE、Smart3DCapture等软件。最后通过一些辅助手段对三维模型图进行修改、补漏和细化处理，从而得到一个比较全面、精细的城市三维模型。无人机倾斜摄影测量在南昌市智慧城市测量中使用了Smart3DCapture三维建模软件Smart3DCapture是目前最先进的全自动三维建模软件，它通过简单的照片就可以生成高分辨率的真实三维模型，整个过程不需要设计人员进行设计，生成速度非常快，一般需几十分钟或几个小时就可以完成数据处理，建立简单、全自动、真实的实景真三维模型，而且这种软件的兼容性非常好，可以输出不同格式。通过Smart3DCapture软件的强度计算能力，结合GIS技术、三维仿真技术和可视化技术，可以得到一个逼真、实景的三维模型。
4结语
总之，基于无人机倾斜摄影测量进行三维建模发展迅速，具有纹理真实、数据精度高等诸多优点，在未来实景三维城市和智慧城市的建设中将发挥越来越重要的作用。无人机具有快速灵活和成本低廉的特点，促进了倾斜摄影数据的快速获取。无人机技术与倾斜摄影技术相结合，为未来数字城市以及智慧城市空间框架数据采集提供了一种新的解决思路。
参考文献：
[1]赵宏，杜明成，吴俐民，等.基于倾斜摄影测量技术的智慧城市5D产品制作工艺实现[J].测绘工程，2016，25（9）：73-76.
[2]曲林，冯洋，支玲美，等.基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究[J].测绘与空间地理信息，2015（3）：38-39.
[3]周晓敏，孟晓林，张雪萍，等.倾斜摄影测量的城市真三维模型构建方法[J].测绘科学，2016，4109：159-163.
[4]谭仁春，李鹏鹏，文琳，等.无人机倾斜摄影的城市三维建模方法优化[J].测绘通报，2016，11：39-42.
（作者单位：连云港市规划信息中心）
关键词：无人机；倾斜摄影测量；城市三维建模
1倾斜摄影测量简介
倾斜摄影测量是近两年来测绘领域发展的新技术，它是通过无人机搭载的倾斜摄影平台，对地面进行影像采集，与传统的航空摄影只从正射方向获取影像不同，倾斜摄影平台是同时从正射、前、后、左、右五个不同的方向，一次同时获取五张影像。在相机曝光瞬间，倾斜摄影平台能够记录下曝光点的姿态与坐标信息，结合事先做好的像控数据与照片数据，运用Context Capture Center软件进行实景三维建模，生产的三维模型能够真实的反映出地物、地貌的真实地理信息。
2无人机倾斜摄影测量的优点
2.1低成本性
传统城市三维建模工作开展过程中，除了要对地面物体进行测量之外，还应当结合实际标准等对其各项数据进行修改，需要多次利用测量设备来开展测量工作，同时还需要大量的人力对测量结果进行校准。出现问题时，还需要进行再次测量，以获得准确数据，这就导致在此过程中产生了大量的时间、人力和物力成本支出，其最终的测量结果等还不能得到保证，无形中提高了三维建模的整体成本。利用无人机倾斜摄影技术可以有效完成空间测量和数据成像等要求，及时将规范性数据输出来，还能在原有技术要求的基础上获得更多不同类型的数据信息，方便后续三维建模工作以合理方式开展，这明显降低了建设过程测量设计过程中的成本支出，性价比相对较高。
2.2精确性
利用无人机倾斜摄影测量技术来对地面上的物体进行测量的过程中，其具体的位置高度以及整体外观等数据可以准确显示出来，营造相对较强的真实感。与传统的人工模型相比，利用无人机倾斜摄影测量技术开展设计工作时，其仿真度更高，工作效率也能得到保证。
2.3高效率性
无人机倾斜摄影测量技术是顺应时代发展出现的新的科学的测量技术，利用该技术开展摄影测量工作，可以及时完成城市的三维建模。在此过程中还会对相关数据进行必要的调整，与传统方法的相比，其工作速度和效率得到明显提高，建模耗费的周期大大缩短，可以及时推动后续各项工作以合理方式开展。
3无人机倾斜摄影测量在智慧城市中的应用
3.1无人机倾斜摄影测量构成
无人机倾斜摄影测量系统由飞控系统、飞行平台、地面监控系统、数据传输系统、任务设备以及地面保障设备组成。飞控系统控制无人机的导航、定位和飞行；飞行平台主要是搭载无人机设备并执行航拍任务；地面监控系统主要接收、存储、显示、回访无人机的高度、速度、方位、航向等飞行数据；数据传输系统负责地面监控站与飞行控制系统、机载设备的数据和指令控制信息的传输；任务设备主要是获取航拍影像和存储；地面保障设备主要为无人机飞行任务提供基本的保障。
3.2基于无人机倾斜摄影测量的三维建模流程
基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模流程见图1。
图1基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模流程图
3.3三维建模
三维建模是倾斜摄影测量的关键环节，建模的质量直接影响后期的应用效果。通过无人机倾斜摄影测量后，获取了南昌市测绘区域的原始影像数据资料。在拍摄过程中，受到光线、拍摄角度的影响，原始影像资料在饱和度、亮度和色相方面存在一定的差异，所以要对其进行统一处理。通过校验场对POS系統进行校验，然后对POS数据解算，利用POS数据、影像数据、地面控制点数据得到每一张航片的精确方位元素。通过垂直影像、倾斜影像数据、三角测量技术，以及影像密集匹配技术，得到基于真实影像高密度点云的实景数字表面模型数据。然后，将统一化处理的影像数据资料以像素级别的分辨率纹理映射到实景数字模型的表面，生成一个初级全要素的城市三维模型图。在这个环节，需要借助一些三维建模软件，常见的有3Dmax、AE、Smart3DCapture等软件。最后通过一些辅助手段对三维模型图进行修改、补漏和细化处理，从而得到一个比较全面、精细的城市三维模型。无人机倾斜摄影测量在南昌市智慧城市测量中使用了Smart3DCapture三维建模软件Smart3DCapture是目前最先进的全自动三维建模软件，它通过简单的照片就可以生成高分辨率的真实三维模型，整个过程不需要设计人员进行设计，生成速度非常快，一般需几十分钟或几个小时就可以完成数据处理，建立简单、全自动、真实的实景真三维模型，而且这种软件的兼容性非常好，可以输出不同格式。通过Smart3DCapture软件的强度计算能力，结合GIS技术、三维仿真技术和可视化技术，可以得到一个逼真、实景的三维模型。
4结语
总之，基于无人机倾斜摄影测量进行三维建模发展迅速，具有纹理真实、数据精度高等诸多优点，在未来实景三维城市和智慧城市的建设中将发挥越来越重要的作用。无人机具有快速灵活和成本低廉的特点，促进了倾斜摄影数据的快速获取。无人机技术与倾斜摄影技术相结合，为未来数字城市以及智慧城市空间框架数据采集提供了一种新的解决思路。
参考文献：
[1]赵宏，杜明成，吴俐民，等.基于倾斜摄影测量技术的智慧城市5D产品制作工艺实现[J].测绘工程，2016，25（9）：73-76.
[2]曲林，冯洋，支玲美，等.基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究[J].测绘与空间地理信息，2015（3）：38-39.
[3]周晓敏，孟晓林，张雪萍，等.倾斜摄影测量的城市真三维模型构建方法[J].测绘科学，2016，4109：159-163.
[4]谭仁春，李鹏鹏，文琳，等.无人机倾斜摄影的城市三维建模方法优化[J].测绘通报，2016，11：39-42.
（作者单位：连云港市规划信息中心）