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摘要：为了保障“智慧城市”建设规划的质量，我国对其中的测量技术具有更高的要求。本文针对倾斜摄影测量在城市规划中的应用探索的研究，是从城市规划的基本发展情况出发，根据倾斜摄影测量相关概述，探索基于倾斜摄影技术的城市规划的具体流程。第一，做好仪器及软件的准备工作；第二，对航空摄影和像控测量进行数据获取；第三，对实景进行三维模型的构建；第四，数字摄影测量利用软件辅助。
关键词：倾斜摄影测量；城市规划；应用
前言：近几年，倾斜摄影测量技术得到了迅速的发展，由于倾斜摄影测量技术能够获取建筑物、树木等地理实体的纹理细节，不但丰富了影像数据源信息，同时，高冗余度的航摄影像重叠，为高精度的影像匹配提供了条件，使基于人工智能的三维实体重建成为了可能。无人机倾斜摄影测量已经成为未来航空摄影测量的重要手段和国家航空遥感监测体系的重要补充，逐步从研究开发阶段发展到了实际应用阶段。应用成果已在公安、应急、测绘、旅游、环保等行业得到了应用验证，受到越来越多的研究者和生产者的青睐和好评，大大地扩大了倾斜摄影测量技术的应用范围，其社会经济效益显著，具有广阔的应用前景和推广价值。
1倾斜摄影测量技术特点
在我国城市规划建设水平不断发展的今天，之前较为落后的二维数据已经不能满足现阶段的发展新需求。为更好地保证城市规划效率的提高，近年来，一些三维规划方案被有效应用起来了，这为城市规划建设工作带来了制的改变。倾斜摄影测量技术就是在此背景之下发展应用起来的，其主要有以下几个特点：首先倾斜摄影测量技术的立体成果真实有效，在规划中对地面有关信息的反应符合人体的感知；其次，倾斜摄影测量技术可以为建模工作提供丰富以及真实有效的纹理信息；再者，倾斜摄影测量技术可以实现更高精度的测量工作。并且通过无人机的应用，其作为一种新型的低空遥感观测手段，操作起来非常方便，并且可以有效地获得影像信息，而且其机动性比较强。总的来说，对倾斜摄影测量技术的应用有着一定的现实意义，避免了很多传统测量方式所会发生的问题，有着更高的测量效率。
2倾斜摄影测量技术存在的问题
①倾斜航空摄影后期数据影像匹配时，因倾斜影像的摄影比例尺不一致、分辨率差异、地物遮挡等因素导致获取的数据中含有较多的粗差，严重影响后续影像空三精度。然而，如何利用倾斜摄影测量中包含了大量的冗余信息进行数据的高精度匹配是提高倾斜摄影技术实用性的关键；②倾斜摄影测量所形成的三维模型在表达整体的同时，某些地方存在模型缺失或失真等问题。因此，为了三维模型的完整准确地表达需要进行局部区域的补测，常用方法是人工相机拍照或者使用车载近景摄影测量系统进行补测；③随着科技的发展无人机作为倾斜摄影测量实用的载体，为了增加其便携性和灵活性，无人机的续航能力不强，因此，电池的续航能力成为其推广的限制条件，研制体积小长续航的电池迫在眉睫。
3基于倾斜摄影技术的城市规划流程
3.1仪器及软件的准备工作
在仪器上，采用的上海航遥有限公司生产制造的有关仪器。主要包括HY-6X电动六旋翼无人机，还有ARC524五镜头低空倾斜航空照相机，利用以上仪器实施航拍。在软件上，采用美国BENTLEY公司的相关软件（例如Smart3DCapture）进行空中三角测量三维建模。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，在数字线划图采集和模型精细化处理方面，可以采用武汉天机航空公司的DPModeler等软件进行操作。该类仪器和软件具有以下特点。第一，立体成果真实。第二，可以为建模提供丰富纹理信息。第三，实现高精度测量。第四，易操控、操作周期短。
3.2对实景进行三维模型的构建
传统的三维建模需要的步骤甚多，而且外部作业是由人工来完成。在“智慧城市”的城市规划建设中，通常规模和面积比较大，采用人工建模方式会消耗更大的人力资源，同时也浪费了时间，因此人工建模并不适用于此。基于倾斜摄影测量技术的额城市实景三维建模，是非人工的自动建模方式。航拍完成作业后，相关软件会自动处理，此过程的人力使用较少，降低了投入成本。另外，倾斜摄影的建模技术效率高，可以达到几十平方千米。
3.3航空摄影和像控测量的数据获取
在城市规划项目中，采用倾斜航拍后，根据一定的重叠度和航线条数，确定数万各曝光点，从而形成照片，平均分辨率为4厘米，最高达到3厘米。完成飞行后，利用相关软件对航拍数据进行解压，再经过与卫星星历的精密计算，得出影像数据提供的地理定位。接着，将影像数据质量进行检验，符合标准的数据整理到资料中，提交最后的成果。
3.4数字摄影测量的软件辅助
在倾斜摄影测量的高分辨率条件才，加上POS的辅助，可以在此条件下进一步提升数据精度。采用PG数字摄影测量工作站，通过光束平差法，确立影像外部元素和坐标成果。进行加密后，通过生成核线影像，匹配点和线的立体测量，生成高精度的数字表面模型DSM。采用房屋和三角网的过滤作用，完成DEM的制作。同时，按照普通方式进行DOM影响制作。TDOM的制作是采用Photomesh软件结合城市实际景色构建的三维模型，在倾斜摄影下全自动输入和输出，其成果再经过人工的纠正，最终完成TDOM成果的制作。
3.5误差分析及优化措施
斜摄影测量技术的应用若操作不当会出现一定的误差。基本分为以下几点。第一，原始分辨率不足产生误差。第二，空三加密而产生误差。Smart3D自动加密中，相匹配的数据中存在误差，影响其精度。这种误差可以通过人工纠正的方式优化空三成果精度。第三，人工采集时产生误差。作业人员需要根据不同的角度将影像进行整体和局部的对比，还要提升自身的作业经验，这样可有效提升采集成果准确度。
4倾斜摄影测量技术展望
在近几年里我国的倾斜摄影测量技术有了很好的应用发展，这也主要得益与倾斜摄影测量技术的各个优点。比如可以对有关的建筑物和树木等等的地理实体纹理细节以及有关数据及时地获取到。与此同时，同时，空中图像重叠的高冗余度，为高精度的图像匹配提供了条件，基于人工智能的三维重建是可能的。分层显示技术，纹理映射技术已成为倾斜摄影测量和建模的关键点，大大提高了三维建模的效率，而且还降低了建模的生产成本。目前，基于倾斜摄影测量应用的成果还比较少，因此，大量的创新应用也需要逐步挖掘。同时，我们不能只限于倾斜摄影测量技术，还需要研究雷达、红外、多光谱、高光谱传感器结合其他综合拓宽摄影测量在小型无人机的应用范围，未来基于工程测量计算的三维数据点云数据的大规模生产三维建模，颠覆性的变化，打开一个三维遥感的新时代。
结语：总而言之，在工程测量工作中有效应用倾斜摄影测量技术有着重要的现实意义，这主要因为倾斜摄影测量技术自身的一些特点，其可以快速的获得大量的空间数据，并且真实性高、工作效率高。但是现阶段对倾斜摄影测量技术的应用，在其整体三维模型的表达以及影像数据的匹配方面依旧存在很多问题，进而影响着整体倾斜摄影测量技术的应用效果，所以，为保证实际应用效果的最大化实现，我们有必要在以后的实际工作中进一步优化倾斜摄影测量技术。
参考文献：
[1]杨国东，王民水.倾斜摄影测量技术应用及展望[J].测绘与空间地理信息，2016，01：13-15+18.
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[3]李凌霄.多旋翼无人机单镜头倾斜影像采集关键技术研究[D].长江科学院，2016.
[4]田宇.反射表面三维形貌的测量方法研究[D].山东大学，2014.
论文作者:于航
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签：测量论文; 技术论文; 建模论文; 数据论文; 城市规划论文; 影像论文; 无人机论文; 《基层建设》2017年第28期论文;