摘要：经济的发展，人们生活水平的提高，促进城镇化进程的加快。现阶段城市正在朝着现代化、智能化、数字化的方向发展，而城市的现代化发展必须依托经济与科技的支持。在对城市进行规划设计时，需要借助三维建模方案，随着时代的发展，传统建模方案的弊端日益凸显，无法满足城市的现代化发展需求。倾斜摄影技术是一种新型的测绘技术，他与航拍技术有机结合起来，在城市测绘与三维建模中发挥了十分重要的作用。本文就无人机倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用展开探讨。
关键词：无人机倾斜摄影技术；三维城市建模；应用
引言
倾斜摄影测量本身属于一种比较新型的测绘技术，随着近年来我国加大了对科学技术的研究力度，对无人机的研发工作也更为重视，使得该技术得到了较大的发展和提高，从而研发出了当前的无人机倾斜摄影技术。该技术在诸多领域都有着广泛的应用，包括：农业发展、城市规划等。
1三维数字城市建模技术概述
首先，构建物体的三维模型，可以直观、平面、真实、清晰地反映数字城市的具体情况；其次，能够基于二维数据进行重构，将三维视场完美地融入到城市的地理信息建设中；并且，该技术能够有效提高数字城市的数据维护效率，加强用户的体验感，为城市的发展提供便利。
2无人机倾斜摄影的优势
（1）精确性。无人机倾斜摄影能够借助无人机的视野优势以及特殊的摄影技术对城市中实际的地形地貌、建筑物以及道路交通情况进行准确测量，准确到将建筑物的位置、尺寸、高度以及外观等数据全部获取并显示出来，最大限度的反映出城市中物体的真实参数。无人机倾斜摄影和传统的摄影技术有显著不同，在城市三维模型的建立过程中应用无人机倾斜摄影技术能够快速高效的完成建模任务。（2）高效率性。显而易见的是，利用无人机倾斜摄影测量技术能够极大程度的提高城市三维建模的效率，简化了工作流程，可以说在城市三维建模领域中是一种技术革新，这使得原来并不准确的城市三维模型建立过程变得精确，使得复杂的建模工作得以简化，为建模的后续工作提供了强有力的技术支撑。（3）低成本性。原始的城市三维模型建立过程首先需要对地面的各种物体进行参数测量，测量所得到的数据还需要很多技术人员花费大量的时间将其转变为建模所需的数据，期间要进行大量的数据校准工作。如果一些数据信息采集有误，则需要重新进行地面物体参数测量工作，在此期间由于技术落后而产生了大量的重复性工作，花费巨额的经济成本。而无人机倾斜摄影技术则在传统测量技术上实现了突破，在采用无人机倾斜摄影进行城市三维模型建立时，地面物体数据测量工作和城市认为模型建立工作几乎可以同时完成，节省了大量的人力物力。除此之外，无人机倾斜摄影在完成地面物体空间测量工作的同时，还能得到很多其他类型的相关数据，这也为城市建模工作的横向发展和纵向延伸奠定了基础。
3无人机倾斜摄影技术应用研究
3.1虚拟现实漫游体验
无人机倾斜摄影技术应用于城市三维模型建立工作后，逼真的城市三维模型建立成为可能。人们不仅可以看到城市中建筑物以及景观的外观形貌，还能够在城市三维模型中完成虚拟漫游活动。如果将某个旅游城市的三维模型以应用软件的形式向用户开放，全国各地的网络用户则能够通过线上对该旅游城市进行虚拟游览，这样可以给人们以真实的游览体验，一方面没有游览过此城市的人可以提前了解城市概况，另一方面不方便进行游览的人群也能够足不出户的获得真实的感受。
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3.2智慧型城市建立
随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的城市化进程逐渐加快，在这一背景之下，智慧型城市的建设成为城市建设发展方向。而在之前，由于受到传统建模技术的影响，智慧型城市的建立存在着一定程度的阻碍。随着倾斜摄影航拍测量技术的应用，城市三维模型的建立具有更高的精准度与系统性，有效地适应了城市建立智慧型城市的需求，并为其提供科学有效的技术渠道，促进了城市的可持续发展。
3.3城市电力线路三维建模
在城市的电力线路走廊的建设过程中，往往都会遇到地形不符合要求而造成工程进展缓慢或者工程更改等问题，这是由于以往的技术较为落后，在进行电力线路建设的预先规划时没有成熟的地形三维模型建立工具。即使能够进行三维建模，由于数据量巨大，测绘工作量繁重，也无法在短时间内完成。而无人机倾斜摄影技术能够简便快捷的进行地形测绘工作，并对地形地貌进行建模，使电力线路的铺设能够有据可依、有的放矢。与此同时，随着电力线路的铺设进程深入推进，借助于无人机倾斜摄影技术还能实时获取工程开展情况，能够在工程出现问题时及时进行整改，以避免严重问题的出现。
3.4虚拟现实漫游
将倾斜摄影测量技术运用于城市三维建模，三维模型更加形象、具体且逼真。通过建立好的三维模型，不仅可以对城市中建筑与景观的外观进行有效观察，同时在三维模型系统之下，还能够实现城市虚拟漫游。如果将三维模型向互联网用户开放，全国的互联网用户均可以通过此三维模型以及网络虚拟技术对该城市进行一定程度的虚拟浏览，这种虚拟浏览与观看平面地图有着本质的区别，更贴近城市的真实面貌，用户可以获得十分真切的感受，方便不熟悉的人对城市进行了解。
3.5无人机倾斜摄影在三维城市建模中优化应用
在对三维城市模型进行分析后，可以发现其中存在的缺陷和不足，需要对以下几个方面进行改进和完善：细部整饰，应该对一些标志物以及关键性地物的三维模型进行整饰或替换。纹理修补，需要将出现不均匀问题或不清晰的纹理进行修补或替换。在当前时期，怎样在确保结构修复效果的基础上加强提取纹理的效率是最重要的问题之一。在进行摄影测量时，空三加密是按照控制点的分布，通过立体测图技术来获取可以和加密点进行有效匹配的平面位置以及高程。空三加密的整个过程主要依靠倾斜摄影三维建模的运功，经过运算后的影像无论任何一点都具有可量测性，并且能够进行准确的定位。三维重建的成果主要包括空三加密以及三维模型。空三加密的成果一般展示在Acute3D和其他一些倾斜摄影测量软件。空三加密成果可以进一步强化模型的质量，在模型辅助系统中设置空三加密成果以及三维模型，可以对存在缺陷或其他一些问题的原始模型进行修复。此模型辅助系统主要包括以下几个功能：同名点搜索、自动提取等，一切功能组织都以进行空三加密后得到的影像数据作为最重要的核心内容，通过对加密点以及倾斜影像的应用来完成模型纹理的定向以及建模等。该方法具有很多显著的优势，包括：利用倾斜影像可以进行快速的纹理提取，从而减少人工处理的时间。同时可以对不同的影像进行比对分析以及穿刺，从而可以选取出不需要进行大幅度变形纠正的倾斜影响，并从中提取出纹理同时进行映射。在进行空三加密后的影像上可以准确的绘制出目标地物的结构线，然后应用拉伸等方法来完成三维模型的制作，在经过自动贴图后就可以实现场景三维模型的建立。
结语
无人机倾斜摄影技术在城市三维建模中起到的重要作用不言而喻，与传统的城市地面物体测量和建模技术相比，该技术具有便捷性、高效性以及低成本性等优势。除城市三维建模以外，此项技术还有更为广泛的应用需求，应该予以大力推广。
参考文献：
[1]张军,高洁纯.无人机三维倾斜摄影技术在矿山监测中的应用[J/OL].世界有色金属,2018(19):17-18.
[2]尹璐璐.无人机倾斜摄影测量在城市三维建模中的应用[J].山西建筑,2018,44(34):207-208.
论文作者:董伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/11
标签：城市论文; 无人机论文; 建模论文; 模型论文; 测量论文; 技术论文; 摄影技术论文; 《基层建设》2019年第25期论文;