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无人机倾斜摄影技术在城市规划测绘中的应用

发表时间：2020/12/15 来源：《基层建设》2020年第24期作者：焦志良

[导读] 摘要：对于无人机倾斜摄影技术而言，可以有效完成城市信息的表达，促使城市规划、建设以及管理工作顺利展开。

        河北嘉泽测绘服务有限公司河北省秦皇岛市 066000
        摘要：对于无人机倾斜摄影技术而言，可以有效完成城市信息的表达，促使城市规划、建设以及管理工作顺利展开。不仅如此，整体效率更高，人工成本则相对偏低。因此，相关研究工作就显得非常重要。本文主要分析无人机倾斜摄影技术在城市规划测绘中的应用
        关键词：城市规划；倾斜摄影；规划测绘
        引言
        近年来无人机航测技术飞速发展，已成为重要的测绘手段之一，而多旋翼无人机则以其机动、灵活、便捷、高精度等诸多优势更多地应用于辅助城市规划的各项勘测工作中，且表现出色。
        1、倾斜摄影概念
        倾斜摄影技术通过在无人机飞行平台上搭载航测模块、倾斜模块、可见光视频模块、热红外视频模块等，具备多元化数据获取能力，可以多角度的获取各种真实数据，可实现目标识别、目标定位、目标实时追踪等功能。基于倾斜摄影技术生产的模型，可以实现高精度三维建模，可提供DOM、DEM、DSM、TDOM等多种数据成果的数据处理及浏览。
        2、无人机倾斜摄影测量技术
        2.1无人机技术
        所谓无人机技术，主要是通过无线电遥控以及自动程序的方式，对无人机展开有效控制。一般来说，无人机有着多个不同的种类，包括固定翼、多旋翼、飞艇以及直升机等。由于此类设备属于高新产品，具备高效率、高经济性、高机动性的特点。另外，设备本身的构造十分简单，重量不大，因此，材料成本的投入也相对偏低。并且内部程序经过多次升级之后，已经具备了较高的智能化水平。当前在多个领域之中，都已经开始应用了无人机设备，以此保证人们更为快速地进行资源数据获取，为之后各类工作的正常开展提供多方面帮助。
        2.2倾斜摄影技术
        伴随社会的快速进步，我国高科技产品的数量也在持续增加。尤其是无人机的应用，促使航空摄影技术取得了非常大的进步，并且还在不断创新。在开展航空摄影工作时，工作人员就可以基于原有的摄影技术，将无人机技术结合进来，从而使得航空摄影的效果进一步提升。在使用无人机之后，由于自身飞行高度较高，因此可以从多个角度出发，对建筑物展开拍摄，获取各个方面的信息数据。即便是一些地面建筑物，分辨率同样非常高。正是这一因素，在进行三维建模时，无人机倾斜摄影技术的使用可以为城市规划带来诸多帮助。其可以将某个区域范围内各个景象的具体情况全部展示出来，并以更为真实的形象进行呈现，满足人们视觉观察的需求。并且在应用GNSS技术之后，还能对原有的地理信息框架带来一定的优化，使得工作人员更好地完成信息收集。不但用户的体验水平有所提升，而且还能减少建模的资金投入。由此发现，无人机倾斜摄影有着多方面优势，如飞行高度相对偏低，因此，获得的影像资料就能更为清晰；一些处在相邻状态的无人机，在航拍时，影像资料会产生一定程度的重叠，使得信息资料变得非常丰富；无人机自身有着较强的自动化水平，几乎不需要工作人员进行操作，可以自动完成拍摄和建模工作；由于拍摄的效率非常高，因此资金成本的耗费不高，同时还能减少人力资源的投入。
        3、无人机倾斜摄影在城市规划测绘中的优化措施
        3.1建立快速修复模型
        无人机倾斜摄影主要是通过采用空三加密的方式，结合各个区域的差别，逐步完成控制点的预放工作。在使用立体测图方式对加密地点的高度和地理位置计算时可以发现，空三加密是一项非常重要的基本环节，对三维建模工作的影响非常大。在完成数据资料获取之后，就能利用空三技术，对现有的数据资料进行重新校正和定向。这样一来，各类影像数据之间就能实现重叠效果。在使用空三成果对模型进行修复时，首要工作就是针对现有的模型辅助编辑系统予以开发，将之前获得的加密数据以及初始模型全部导入系统之中。

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结合空三技术和空三加密之间存在的差异，最终逐步完成模型的建立工作，同时一些不合理的纹理也能得到有效调整。对于此类编辑系统来说，不但能够完成搜索工作，而且还能实现纹理的自动提取以及模型交互制作的工作，其主要基于影像数据本身，通过校正和加密的方式，促使模型能够在短时间之内立刻完成建立，同时纹理部分也能实现定向和提取。由此看出，在使用此类模型修复方式时，所有数据内容都能做到快速提取，同时系统还能自动完成处理工作。最后，再对空三成果修复后的影像资料予以全面利用，让其逐步形成一个立体模型，并进行播放。
        3.2实景模拟
        通过对倾斜摄影模型的利用，规划编制人员可以直接在三维空间进行相关的设计工作。传统的规划设计各种主要是依据地图数据，在二维平面进行设计工作，当提升到三维空间时，其便利程度是可想而知的。规划人员可以更加具体、真实、准确的进行判断，可以依此做出更好的设计。在规划的成果展示阶段，更是可以发挥倾斜摄影技术的优势，让人们可以身临其境，看到真实的效果。倾斜摄影建模过程中，会有各种信息的显示，如地表上的所有建筑、道路、地形、植物等信息，我们可以对这些进行三维分析。进行通视分析，可以研究建筑物的视野问题，如楼采光问题，通过透视分析，我们可以很好的把握，依据实际情况，设计出合理的距离，在拥有良好采光的条件下，减少占地面积。进行步行廊道景观分析，绿色、开发环境被人们所追求，廊道景观的规划直观重要，通过研究人类的行为，设计出好的廊道景观来服务于人类。如休憩地、读书、交谈、运动等各个活动场所的建立，都需要进行科学合理且符合人性的分析，倾斜摄影模型的展示，让我们更加方便的进行这项工作。敏感点影响分析，例如模拟爆炸点。建筑物都有其寿命，受使用年限的限制，会被废弃。通过模型，我们可以找的合理的位置，当需要废弃建筑物时，只需在这个点进行爆破，它便会按照设计人员所规定的位置路线，坍塌，减少对周围环境的影响。还可以判定爆炸对周边环境的影响，让我们进行研究发现。日照辐射量分析，通过模型，我们可以精确的研究出建筑物、植被的日照量。对于建筑物，我们可以对室温做出更好的预测，便于我们设计通风系统和中央空调的位置及其要求，这些分析对建筑物的节能有着重要影响。对于植被来说，可以依据日照量的不同，选取不同的位置，类型，合理的进行绿色环境的设计，意义深远。
        3.3规划辅助决策
        城市规划一个很重要的环节就是分析规划方案和周边环境是否协调，常用方法是通过虚拟现实或模拟附近环境来判断与实际之间的差异，协调性往往很难把握好。倾斜摄影三维模型是真实世界的场景还原，通过这样一个场景更有利于对规划方向的整体掌控。在模型中将规划设计方案与周边场景进行比对，判断建筑形态、高度、天际线、空间尺度等，将获得身临其境的感受，能够及早规避和处理规划方案中的不合理、不协调。从而为规划方案的确定提供有效技术支撑，对规划辅助决策有极大的辅助作用。
        结束语
        当前在进行城市规划工作时，无人机倾斜摄影便是一项非常重要的工作内容。基于早期的测量技术，并尝试将无人机倾斜测量结合进来，不但能够扩大测量范围，提升测量精度，而且还能降低人力成本投入，提升实际效率，因此有着非常好的效果。但是，在一些细节部分的处理上，仍然有着一定的缺陷。所以在未来，相关人员还需要进一步展开研究，针对其现有的不足，及时予以优化，进而推动城市规划工作的效果进一步提高。
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