倾斜摄影测量在城市规划中的应用论文_塔娜

倾斜摄影测量在城市规划中的应用论文_塔娜

内蒙古自治区航空遥感测绘院 内蒙古呼和浩特 010010

摘要:伴随当前城市化进程越来越快,城市的公共基础建设、城市交通、城市建筑逐步变多,城市的信息复杂度也越来越大,这就造成城市规划的难度也逐步增大,伴随科学技术的快速发展,GIS 空间信息的技术应用越来越广泛,在城市三维建模使用的条件下,让城市规划的精确度和效率进一步提高。但是传统倾斜摄影只能对城市顶部信息进行获取,无法了解地理轮廓,获得具体信息。倾斜摄影测量技术可以在多个角度对地物信息进行采集,打破了正射摄影的局限性,对构建三维城市数字模型是非常有利的。

关键词:倾斜摄影;测量;城市规划;应用探索

1 倾斜摄影技术在城市规划中的使用流程

1.1 倾斜摄影技术

伴随当前航空摄影技术发展和创新的进程加快,倾斜摄影测量技术让遥感影像的使用范围进一步扩大,在传统航空摄影过程中,只能通过正视角度进行影像采集的方法,通过多角度摄像机同步对地面物体进行各角度、高分辨率航拍影像的获取,通过倾斜摄影测量技术,真实反映出与人眼视觉相似的三维城市场景,并且与GIS 技术相结合,把三维城市展现在人们眼前,将城市地理信息框架纳入到城市规划工作当中,让用户体验度大大提升,并且让三维城市建模的成本大大降低。

1.2 构建实景三维模型

一般的三维建模步骤非常多,主要是通过人工进行外部工作而完成的,而智慧城市规划过程中,面积和规模都比较大,如果通过人工建模的手段会造成很大的人力、物力消耗,而且也非常浪费时间,所以人工建模是无法与现在三维模型构建相适应的,通过倾斜摄影测量技术,可以很快获取城市三维实景,不需要进行人工建模,航拍工作完成之后,相关软件就会对其进行自动处理,在此过程中投入成本不大,而且人力使用量较少,与此同时,倾斜摄影建模技术的清晰度较高,效率也很高。

1.3 获取航空摄影和像控测量的数据

城市规划的过程中,通过倾斜航拍摄影技术,依照航线条数和重叠度可以进行数万曝光点的设置,从而获取照片分辨率可以达到四厘米,最高条件下可以达到三厘米。在飞行物拍摄工作完成之后,通过相关软件解压航拍数据,再进行精密计算,与卫星数据相结合获得区域地理数据,与此同时检验影像数据质量,达到标准之后再对其进行整理,最后提交获取三维数据。

1.4 数字摄影测量的软件辅助

倾斜航拍测量技术的分辨率较高,在 POS 的辅助下能够让数据精度进一步提高,通过 P 数字摄影测量工作站,利用光束平差法对影响外部坐标和元素进行确立,并且做好加密工作,生成核线影像,获取高精度的表面数字模型。

2 倾斜摄影测量技术在城市规划过程中的应用

在城市规划三维模型中,倾斜摄影测量技术发挥了重要的作用,主要包含了基础功能的实现、空间分析、图层管理、查询管理、规划审批等。

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2.1 基础功能

倾斜摄影测量在动态对象、视频、对象、图像标注、截屏等方面得到了广泛的应用,截屏主要指的是对屏幕快照进行保存、打印、修改等功能,标注指的主要指的是将文本标注到三维场景当中,并设置文本的样式和属性,图片标注主要指的是添加图片标注到三维场景当中,并对图片的样式和属性进行设置。视频主要指的是让多功能播放功能在三维场景当中使用,可以对三维模型进行形象真实地展现。对象主要指的是在测量外部导入三维模型,并将 3d 或 2d 图形创建出来。

2.2 查询功能

倾斜摄影技术使用在城市规划当中,能够提供属性查询、面积查询、距离查询、名称查询等,名称查询主要指的是用户在输入规划信息、建筑名称等的时候,就能够对建筑三维坐标进行直接定位,并且将其结构查询出来,属性查询主要指的是依照建筑的属性值对其进行查询,比如说坐标、建筑竣工日期等,用户依照获取的属性就可以对其进行查询,在查询之后就可以输出查询获得的结构并且获取其定位。在三维场景当中可以通过特定对象、特定区域,利用超链接对其属性进行确认,距离查询主要是依照两个地方的距离对其进行查询,主要的测距手法分为空间距离、垂直距离、水平距离,面积查询主要指的是两种,一种是投影面积,另一种是空间面积,在地面上随意进行一个多边形的绘制,然后对多边形的面积和周长进行测量和计算。

2.3 空间分析

空间分析主要指的是以下几点,首先是对日照进行分析,依照倾斜摄影视频资料对城市日照状态进行分析,太阳会随着时间的改变而出现变化,造成城市空间的阴影位置产生改变,对日照变化条件进行参照,设置相应的参数和阈值,分析建筑每一层的阴影变化情况,对任何一时间点任何一个位置是否处于阴影当中进行判断。其次对可视域进行分析,也就是在某个特定点将其设为视角位置,对其视线覆盖的范围进行分析,从而获得视域范围,并且通过不同颜色进行标注,可以对不可视域区域和可视域区域进行分析。第三可以分析天际线,也就是站在某一位置,环顾四周,天地相交的轮廓线就是天际线。天际线对全市整体规划具有很大的意义,第四,是对限高进行分析,在某一区域或某一点进行限高的设置,然后对其区域建筑高度进行观察,可以对超出限高的建筑进行统计和显示,第五进行数据叠加,可以支持面、线、点的矢量图层的叠加,在地理系统数据当中应用非常广泛。

2.4 规划编制

首先,生产数字化地形图。数字化地形图主要指的是在城市规划编制中的一些必要信息。倾斜影像摄影所获取的数据可以产生 1:500 和 1:1000 的地形数据精度,可以对修建性详细规划和可控性详细规划进行编制。其次,进行现状分析。倾斜摄影处理软件可以进行自动建模,在此过程中会生成精度较高的数字表面模型,主要包含了植被情况、建筑情况、道路情况等,空间信息通过栅格数据的表示形式,显示在 GIS 系统当中,在规划设计的时候,可以对日照辐射量、廊道景观等进行分析。最后进行方案比选分析。分析附近环境和规划方案是否协调,在规划编制过程中也是非常要的一点。以修建性详细规划为基础,一般情况下,现阶段的效果图只是规划中的建筑方案,需要通过虚拟现实或模拟附近环境来判断与实际之间的差异,在三维模型的条件下规划是可以很好的对规划方向进行把握,让规划范围内的构建物和附近的风格色调相一致,及早发现规划方案当中的错误,并且进行规避和处理。

结语

这些年来倾斜摄影测量技术发展的速度进一步加快,它可以获取建筑物等许多细节信息,能够利用高精度航拍摄影,影像的真实度提高,通过纹理映射及分层技术确保三维建模的质量和效率,以后还要在规划建设成本方面进行研究和分析,并且注意控制技术的精度和深度。

参考文献:

[1] 胡志超,张鸿儒 . 基于数字摄影测量技术的城市三维仿真系统的建设与应用——以长大河西先导区三维规划审批系统为例 [J]. 城市勘测,2011,04:35-39.

[2] 张俊华,聂武 . 基于倾斜摄影进行建筑物三维模型重建原理及方法 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2013(36):13-15.

[3] 周冰,张贵和,胡朝晖,等 . 三维建模在城市规划管理中的应用研究 [J]. 江西测绘,2016(4):62-64.

论文作者:塔娜

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/20

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