摘要：本文主要围绕根据航空摄影测量成果以及倾斜摄影方式建立的三维模型进行大比例尺地形图测绘的方法，同时以数字五莲地理空间框架建设为例，对倾斜摄影模型在大比例尺地形图中的应用进行了探讨论述，并给出了精度分析。
关键词：倾斜摄影；地形图测绘；数字城市
前言：2016年，我院承担了“数字五莲”项目建设，本项目涉及内容多，范围大，相对原来的传统地形图测绘不同，本项目首先进行了1：500的航空摄影测量，并进行了空三加密制作了DLG，根据制作的DLG外业人员进行外业调查，并编辑地形图，从而进行数据库建设，形成满足建库要求的数字地形图。
本项目工期紧，从开始航飞到成图，甲方要求6个月内完成共计73.53平方公里的数字线划图采集及建库工作，时间非常紧，而且还要对城区和乡镇部分进行地名地址采集，国土局原来的可借鉴资料几乎为零，本次数据建设包括三维建模、正射影像图制作等，这些范围在城区是重合的。采用常规测绘方法效率低，成本高。如何在保证测绘精度的条件下提高效率，是我们急需要解决的一个问题。
为适应经济社会的发展，三维模型及正射影像应用于地形图采集方面还没有成功的案例，虽然我们采用传统方法进行了数据采集，但是如何利用三维模型检验我们成果质量，这将为以后此类项目积累经验。有利于节约成本，较快速的实现本项工作。
一、项目情况介绍
根据五莲县国土资源局对项目工期的要求，航空摄影测量于5月份之前完成，6月份完成DOM制作，航空摄影测量及DLG航测采集工作于6月底完成，主城区三维建模工作于6月初结束，在12月份之前进行验收，留给DLG数字线划图外业调绘的时间非常紧，期间还有9个乡镇需要野外测量，还需要进行地名地址调查及数据库建设工作，如何提高效率是我们亟需解决的问题。
二、倾斜摄影测量
倾斜摄影测量三维建模，以倾斜式航空摄影为数据源，通过集成倾斜摄影与垂直影像数据到统一的作业系统，构建多视角三维建模环境，形成严格成像关系下的精密重建，弥补了单一数据源的视角、分辨率、遮挡等局限，集成化的建模环境大幅提升作业精度和效能。根据倾斜摄影组合数据源，克服影像在分辨率、摄影角度、影像辐射特性等方面的差异，通过POS辅助、DSM引导、抗变形矩不变特征匹配等技术综合应用，实现自动化程度较高的高精度三维建模。
直接对照原始影像勾勒交互式建模，突破传统立体像对作业方法，无需佩戴立体眼镜，自动检索多角度影像，具有在任意表面推拉布尔运算进行结构物的精细操作，达到测图级精度成果，测图与建模同步完成，二、三维矢量完全对应便于后期分析应用。基于严格多视成像模型，基于拍摄角度、遮挡、投影面积等因素，优选算法对几何模型进行自动纹理映射，并一步完成修补、融合及匀色处理。
根据原始数据处理步骤，基于空三成果利用DP Modeler建模；后期利用DP Modeler对此场景进行三维修饰，踏平原始场景中建筑以及附属物，删除多于的部分如悬浮物等。最后在DP Modeler中把完成的建筑与场景完美结合。
本次倾斜摄影采用的是电动六旋翼无人机 AC1100，微型倾斜相机 AP5300进行数据采集。数据处理使用DP-smart软件。
在6月中旬我们已经完成了三维建模的工作，形成了三维建模的数据。
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三、生产新工艺说明
在项目内业处理过程中，由于倾斜摄影自动化建模生成的实景三维模型效果和人工建模成果相比还是存在一些差距，普遍存在破洞、纹理拉花、搭连、漂浮、水面隆起等问题，尤其是近地面部分有比较大的瑕疵。针对这种情况，武汉天际航信息科技股份有限公司研发天际航网格模型修饰系统（DP Modeler 2.0），能对Mesh三角网的直接编辑，实现Mesh模型的局部修饰。针对这一目标我们重新设计了DP Modeler软件修饰流程，新增三角网选择、补洞、拟合到平面、平滑、漂浮物自动清理、墙线拉直功能、Mesh切割、网格细分、Mesh纹理修改等功能，大大的提高了模型的质量和工作的效率。
四、EPS三维测图软件介绍
EPS三维测图系统，是基于EPS地理信息工作站研发的自主版权产品。提供基于正射影像（DOM）、实景三维模型（OSGB、3DS、OBJ、DSM等）、点云数据（机载LIDAR、车载、地面激光扫描、无人机等）二三维采集编辑工具，支持大数据浏览以及高效采编库一体化，可以直接对接不动产、数字城市、国情监测等专业应用方案。本测区应用了该软件的二三维采编建库一体化和虚拟现实立体测图特点。
五、利用倾斜摄影模型结合EPS软件进行立体测图
立体测图是佩戴立体眼镜，清晰再现逼真的虚拟现实场景。支持虚拟现实模式下地物和属性同步采集和编辑，并实现对象信息化与动态符号化。
六、与传统作业模式对比的优点
EPS3D Survey三维测图系统是顺应新时代测绘科技进步的产物，主要是传统意义上的测绘已经不能满足信息化智能化测绘时代的需求。
1.劳动强度大幅降低
传统的外业测绘需要大量的人力和物力，而三维测图在室内通过实景模型就可以展现外业实景，通过内业采集工具完成外业采集工作，大幅降低了劳动强度。
2.作业更加安全，避免了作业人员直面危险环境
三维测图通过实景模型测图，测绘人员避免了危险作业。不需要爬上高高的建筑物；不需要游走在高速路上；不需要攀上高山峻岭；减免去易燃易爆、高压等危险地区。
3.获取数据效率更高
基于实景三维模型测图能够解决外业无法到达地方的测图问题，能够大幅提高获取数据效率。能够到达居民的院子测图；能够通过点云高效的自动生成等高线和生成高程点，避免人员高山峻岭测点。
结束语：本文对以数字正射影像DOM、数字高程模型DEM、实景表面模型、倾斜相片、点云、全景相片等多源数据为基础实现外业测图的内业化的描述，实现了多源数据、多窗口、多视角联动，发挥各数据源的独特优势，协同联动采编，提高测图精度与测图效率。为数字化地形图推荐了一种更为高效、更为先进的测图方法，希望为将来的地形图测绘提供一点借鉴作用。
参考文献：
[1]王卿，郭增长，李豪，孙鹏.多角度倾斜摄影系统三维量测方法研究[J].测绘工程，2014（3）.
[2]张平.基于倾斜摄影测量技术的“数字资阳”三维建模及精度评定[J].测绘，2014，37（3）：115-118.
论文作者:赵德良,何孟桥
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
标签：建模论文; 模型论文; 地形图论文; 作业论文; 实景论文; 数字论文; 测量论文; 《基层建设》2018年第4期论文;