关键词：智慧城市；三维模型；BIM；倾斜摄影测量
引言
智慧城市的形成和不断发展最关键的是要精确地获取地理信息，并通过三维建模的方式进行三维空间分析，然后使得城市变得“智慧”。在城市化发展和行业升级过程中，传统地理信息的局限性日益暴露，这是因为传统地理信息的依据是已有的测绘成果数据，是将所采集到的地表和建筑物等信息录入到电脑中，然后建立三维模型。传统建模方式存在周期长和精度低的缺陷。因为智慧城市的发展要开展大量的城市三维建模工作，就必须要使用更加高效的建模方式。随着三维技术的发展和成熟，目前倾斜摄影技术已经逐渐被应用到智慧城市的多个行业中，其可以通过虚拟三维技术真实地展示地理空间信息，并且可通过精确度很高的空间位置信息来建立实景三维模型。
1无人机倾斜摄影概述
随着科学技术的发展，在一些工程需要收集地面相关信息时，如果采取传统的获取方式，不仅需要大量的人力和物力,其收集到的信息也比较落后，而无人机倾斜摄影技术的发展，不仅可以减少成本的投入，还可以有效提高工作效率。但是对正位摄影来说，无人机倾斜摄影模型技术有效提高了地理影响信息的质量。现阶段，国际测绘领域不断发展，应不断完善与创新无人机倾斜摄影技术，并广泛应用于各个领域。通常来说，在拍摄物体的过程中，地质摄影应选择以地面为准，采用垂直角度获得的图像成器为正片，形成夹角的为斜片。正片基本都是收集二维空间信息，即使做的再精致，也会受到二维角度的限制，因此，反映的信息也会受到限制。倾斜摄影的内容主要包括正片和斜片，最好采用多视角对拍摄对象信息进行采集，有利于形成三维观察。要想扩大信息的容量，应采用维度拓宽技术。
2无人机倾斜摄影测量的优点
2.1机动灵活
相对于有人机，无人机倾斜摄影测量发挥了无人机的优势，方便灵活，起降场地易于选定；同时，无人机和倾斜相机等设备体积小，方便运输携带，普通家用车辆可轻松装载运输。
2.2生产效率高
无人机倾斜摄影测量不管是用于生产实景三维模型还是1∶500测图，生产效率是传统作业模式的数倍甚至数十倍。以1∶500地籍测量为例，传统人工测量平均一组每天测量约30宗；而在三维模型上测量，一个熟练内业人员平均每天能完成100宗以上，而且还不存在天气因素的限制。
2.3精度高
模型和测图成果精度取决于倾斜相机分辨率和相控点精度，相机分辨率优于1.5cm，相控点位精度不大于2cm，得到成果点位精度95%优于5cm。
2.4测量限制少
全站仪数字测量受通视条件限制，采用免棱镜也难以测量，导致图面不完整或图面精度不高。但倾斜摄影测量利用高度和多视角优势，就能很好地解决这个问题，例如，在农村不动产测量中，即使存在带院墙的宗地无法进入，也不会影响测量工作的开展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3关于BIM与倾斜摄影测量在智慧城市建设中的应用
3.1基于倾斜摄影测量技术建立三维模型的技术过程
倾斜摄影测量技术通过从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度同时采集到地理实体的影像数据，获取该地理实体丰富的纹理信息。基于倾斜摄影测量技术建立的三维模型称为实景三维模型，反映了真实的地物周边情况，可以实现多个视角观察地物，可以进行距离、角度、面积、坡度等量测。高效的数据采集设备、系统化的数据后处理平台，使得实景三维模型的建立实现了高效、高精度的产业需求，成为智慧城市的一种重要基础数据。
3.2关于BIM技术
BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）是利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的过程，也就是说，BIM是以模型为载体，承载建筑物整个生命周期内的所有信息。基于BIM建立建筑物三维模型的技术流程如图2。应用于BIM建模的软件众多，不同软件的格式不尽相同，在智慧城市的建立过程中，格式的不同势必带来模型转换的困难。IFC（IndustryFoundationClass，数据交换标准）作为国际建筑行业中的工程数据交换标准，为智慧城市的建立解决了三维模型格式转换的问题。IFC整体由四个层次构建，从下到上分别是：信息资源层、信息框架层、信息共享层和领域层。每个层次都包含一些信息描述模块，并且遵守一个原则：每个层次只能引用同层次和下层的信息资源，而不能引用上层资源。这样上层资源变动时，下层资源不受影响，保证信息描述的稳定。
3.3实景模型与建筑信息模型的比较
倾斜摄影测量技术与BIM作为智慧城市建设中的重要技术手段，均可以获得三维模型，作为智慧城市的基础数据，但是两种三维模型在数据源、包含信息、坐标系等方存在很大的差异。
4无人机倾斜摄影测量技术发展展望
倾斜摄影可以真实地反映地物情况，并通过定位技术获得更加精确的地理信息，使用户获得更加真实的体验，为城市运行建设管理的各个环节提供更好的服务。此外，倾斜摄影技术还能降低三维城市建设的成本，提升三维城市建设的效果。该技术由于具有误差小、效率高且成本相对较低的优点将在我国地理信息产业中具有很大的发展前景，对于倾斜摄影测量的需求会越来越多。而且随着无人机等技术设备的发展，无人机倾斜摄影技术也将会有更广泛的市场空间，和BIM技术的结合会更加紧密。在未来，最重要的是不断引进国外核心技术并加大自主研发的力度，构建一支专业化的倾斜影像研究和应用测量的队伍，优化航空遥感数据处理中心，提高倾斜后处理的效率，可加快形成集数据获取、数据处理和智慧城市建设应用于一体的完整的产业链，实现倾斜摄影技术在智慧城市多个领域应用的拓展延伸。
结语
基于倾斜摄影测量技术获得的实景模型，直观地为智慧城市的建设提供了大范围真实的地理环境，建筑信息模型贯穿于建筑物整个生命周期，承载了建筑物在设计、施工、运营的整个生命过程中的所有信息，为智慧城市的建设提供了丰富的全面的建筑物信息。智慧城市的建设并不是信息的整合，而是全要素信息的集成、共享和服务，也是现势性与全面性信息的深层次集成，这样的信息集成才是智慧城市建设的初衷。倾斜摄影测量技术与BIM技术的融合，并不是简单的组合，需要两种模型之间有良好的转换环境与转换标准，另外需要解决在模型融合过程中原有信息的遗失或错误。现有软件中有部分三维软件可以满足多种模型的融合，但是依然无法避免由于模型转换带来的信息遗失或错误的问题，这也将是接下来的研究方向。
参考文献：
[1]宁利立.无人机倾斜摄影测量技术在智慧城市建设中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2018(9):75-76+79.
[2]李杰,马强.无人机低空倾斜摄影测量技术在玛纳斯智慧城市建设中的应用[J].岩土工程技术,2018,32(4):173-176+211.
[3]郝增.倾斜摄影测量在智慧城市中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2017（7）：56-57.
[4]倪自强.无人机倾斜摄影测量在城市三维建模中的应用[J].智能建筑与城市信息，2017（9）：57-58.
论文作者:宋乾峰
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/1
标签：测量论文; 城市论文; 模型论文; 智慧论文; 无人机论文; 信息论文; 技术论文; 《城镇建设》2019年第18期论文;