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談無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)的應用論文
【摘要】無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)關(guān)系著(zhù)城市三維建模的質(zhì)量與水平�；诖�，論文對無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)在城市三維建模及三維數據更新中的應用展開(kāi)研究。
【關(guān)鍵詞】無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)；城市三維建模；三維數據更新
1引言
近年來(lái)，我國科學(xué)技術(shù)的應用范圍逐漸擴大，為我國智能化的發(fā)展做出了較大貢獻。作為促進(jìn)我國地理信息測量智能化的重要技術(shù)，無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)在城市三維建模方面的應用不僅可以提升地物反映的真實(shí)程度，而且對我國三維城市模型的智能化建設也具有重要影響。
2項目概況
隨著(zhù)武漢市城市建設步伐的加快，城市地理空間智能化信息的數據收集與整合對治安防范工作的實(shí)施具有極大程度的輔助作用，并且推動(dòng)了二維空間數據向三維空間的過(guò)渡�，F階段，武漢市實(shí)施的智能三維建模項目應用了無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)[1]。武漢市的智能三維建模實(shí)施主要是更新前期已有的三維數據，并建立武漢市發(fā)展過(guò)程中新增市區的三維模型，新增的城區占地面積約為8km2，主要位于武漢市火車(chē)站和其他主干線(xiàn)路，火車(chē)站的占地面積約為51241m2[2]。
3無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)
3.1無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)簡(jiǎn)述
無(wú)人機技術(shù)是指將無(wú)線(xiàn)電遙控技術(shù)和智能化的自動(dòng)控制程序與無(wú)人飛機或智能飛行器相結合的技術(shù)。該種技術(shù)主要使用的機種包括固定翼、多旋翼、飛艇和直升機[3]。無(wú)人機的應用不僅具有快速和經(jīng)濟的優(yōu)勢，而且在具體使用過(guò)程中智能化程度較高，更加有利于地理信息的數據收集。傾斜攝影技術(shù)的應用不僅可以擴大拍攝范圍，還顛覆了傳統航空攝影技術(shù)的應用；不僅采用了正攝角度的影像采集方式，還運用了多角度的相機同步技術(shù)，從而實(shí)現對地面物體各角度情況的獲取與收集。該種技術(shù)的建模流程為：數據采集設備→指定飛行方案→傾斜影像采集→影像預處理→空三加密→成果輸出瀏覽。該種技術(shù)的應用對武漢市市區三維模型的建立具有積極的輔助作用，不僅增加了三維模型建立的精準程度，還大大降低了武漢市三維模型建立的成本。
3.2無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)特點(diǎn)
通過(guò)對無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)的研究與分析發(fā)現，該種技術(shù)主要有以下幾方面特點(diǎn)：①飛行高度低且拍攝角度多，可以從多方位、多角度對地面的建筑物進(jìn)行數據收集；②相鄰影像間航向重疊度和旁向重疊度高，可以在極大程度上豐富拍攝影像的表達內容；③人工干預需求少，智能化與自動(dòng)化利用較高；④綜合成本低，其智能化的特色可以在極大程度上降低三維建模所需的時(shí)間及人力成本。
4基于無(wú)人機傾斜攝影的三維城市建模優(yōu)化方法
4.1無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)優(yōu)勢
通過(guò)對無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)的研究與分析發(fā)現，該種技術(shù)的具體實(shí)施主要有以下幾方面優(yōu)勢：①機動(dòng)性強、成本低，這種優(yōu)勢不僅可以滿(mǎn)足各種尺度的攝影測量數據采集需求，而且可以在極大程度上降低武漢市三維建模所需的資金成本；②能對大范圍場(chǎng)景的傾斜影像進(jìn)行智能化、自動(dòng)化處理，這不僅可以降低人力資源消耗，還可以提升三維建模的精準度；③能對高分辨率的影像進(jìn)行智能化的自動(dòng)貼圖，進(jìn)而提高三維模型的生產(chǎn)效率。
4.2建模出現問(wèn)題的原因
雖然三維攝影技術(shù)具有多種優(yōu)勢，但在運行過(guò)程中依然會(huì )受到具體設備、大氣環(huán)境以及程序算法等方面的影響，導致實(shí)際模型建設時(shí)出現視覺(jué)誤差和應用障礙等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)具體分析與研究發(fā)現，現階段無(wú)人機三維拍攝技術(shù)在應用過(guò)程中出現上述問(wèn)題的具體原因有以下幾點(diǎn)：①機器設備的姿態(tài)變化導致無(wú)人機拍攝出現重疊度方面的問(wèn)題；②大氣環(huán)境的變化影響三維攝影技術(shù)的具體應用；③不同時(shí)段的光照導致模型建立過(guò)程中出現紋理不均勻和破洞等問(wèn)題；④設備的影像分辨率不足造成影像模糊或模型建立不清晰等問(wèn)題。
4.3建模的具體優(yōu)化方法
針對上述建模過(guò)程中三維攝影技術(shù)使用時(shí)出現的問(wèn)題，可以從以下幾方面進(jìn)行建模優(yōu)化：①通過(guò)分析三維城市模型建設現狀和模型成果的缺陷，提出實(shí)施幾何修復的優(yōu)化方法，在具體的優(yōu)化研究中，應及時(shí)修補拍攝破洞，抹平并還原凸包部分；②針對三維城市模型的建設問(wèn)題，提出實(shí)施細部整飾的優(yōu)化方法，該種方法主要是對重要地面標志物的三維模型進(jìn)行整體的修飾或替換，修復并調整不均勻的紋理；③針對現階段的技術(shù)實(shí)施問(wèn)題開(kāi)發(fā)模型輔助編輯系統，利用該種編輯系統對三維模型進(jìn)行初始化重建，進(jìn)而提高三維拍攝技術(shù)的使用質(zhì)量，并且提升幾何修復和紋理修補工作的效果，具體優(yōu)化效果如圖1所示。
4.4建模后的具體優(yōu)化實(shí)踐
在武漢市智能三維建模項目的具體實(shí)施中，主要采用無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)對三維模型進(jìn)行具體的建立。在具體應用中，采用150m的航高飛行方案進(jìn)行拍攝，拍攝過(guò)程中，無(wú)人機搭載3臺相機對占地面積約為8km2的新增城區和占地面積約為51241m2的武漢市火車(chē)站進(jìn)行具體的拍攝建模。拍攝過(guò)程中，應靈活應用模型與空三成果的內在關(guān)系，并在空三糾正影像的建立中對拉伸實(shí)體進(jìn)行白模建模的方式。同時(shí)，在建立聯(lián)動(dòng)初始三維模型時(shí)，對其進(jìn)行細致的補充和修繕，以提高三維模型的建立質(zhì)量。
5結語(yǔ)
通過(guò)對武漢市智能三維建模項目情況的簡(jiǎn)單闡述，從無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)和特點(diǎn)2方面對該種技術(shù)進(jìn)行詳細的研究與分析，并分別從技術(shù)使用優(yōu)勢、建模出現問(wèn)題的原因、建模的具體優(yōu)化方法以及建模后的具體優(yōu)化實(shí)踐四個(gè)方面對課題內容進(jìn)行詳細的研究與探討，希望可以為無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)的具體應用研究提供幾點(diǎn)可行性建議，并對城市三維建模及三維數據更新的智能化發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。
參考文獻
[1]褚杰,盛一楠.無(wú)人機傾斜攝影測量技術(shù)在城市三維建模及三維數據更新中的應用[J].測繪通報,2017(S1):130-135.
[2]馮茂平,楊正銀,張秦罡.基于小型多鏡頭航攝儀的無(wú)人機傾斜攝影技術(shù)在實(shí)景三維建模中的應用[J].測繪通報,2017(S1):5-7.
[3]黃敏兒,南勝,周興華,等.點(diǎn)面結合的無(wú)人機傾斜攝影解決方案在應急測繪保障中的應用[J].城市勘測,2017,21(2):89-92.
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