张全齐
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西西安710000
摘要：倾斜摄影测量技术能够从垂直和多方面倾斜角度获取地面的信息。通过对信息数据的处理，能够将地物真实位置、外观依据高度等数据显示出来，还能准确获取地物的轮廓和纹理信息。本文分析倾斜摄影测量技术的应用优势，对此项技术的发展建设进行探究，以此来解决传统航空摄影技术存在的不足之处。
关键词：无人机；倾斜摄影测量；数据采集
引言：近些年倾斜摄影测量技术不断发展，应用该技术测量出的三维数据，能展现出地物的多种属性，如位置、外观、高度等。通常应用倾斜摄影测量技术需要同时用五台相机，分别测量地物的各角度的信息，获得完整的轮廓数据和纹理信息。倾斜摄影数据具有的空间位置信息测量性能，生成DOM、TDOM等成果，弥补了传统航空摄影的局限性。
一、无人机倾斜摄影测量技术优势
（一）突破传统航测的局限性
使用倾斜摄影测量技术能够突破传统的航测单相机，只能进行垂直角度的拍摄的局限性，新的技术能够在同一飞行平台上装载数个影像传感器，同时进行多角度的数据收集，让影像数据更加真实可靠，还能获取全面的纹理信息，将更详细的纹理数据展现出来，更清晰显示出地物的情况，还可以提取地物的纹理，这样可以节省三维建模花费的成本。
（二）提高测量的效率
倾斜摄影测量技术在使用的过程中主要设备是无人机，通过无人机实现数据的测量和拍摄影像，这种技术在应用的过程属于全自动形式，根据相关研究表明人工进行的建模工作需要花费1-2年的时间，应用倾斜摄影测量技术中的三维技术建模只需要3-5个月，有效提高测量的效率，节约时间成本。
（三）节约测量的成本
倾斜摄影测量技术能够减少测绘外业的工作，解决了传统技术因外在因素给工作造成的延误，将大部分外业工作的形式转变为内业工作，缩短了技术人员在测量时花费的时间，并且降低了在外作业的强度。
（四）帮助管理信息进行决策
倾斜影像将更多丰富地理信息展现给用户，应用二维单位数据叠加的方式，输出DOM、DLG等数据成果，应用这种技术方法能够辅助管理信息系统做出决策。
二、倾斜摄影应用的关键技术
在倾斜摄影技术的产业中包括了多种技术环节，不仅有硬件设备研发，还包括软件内的自动建模、平台应用技术。现阶段，自动化建模技术在国外的应用较为广泛，国内的相关技术还在不断研究中，但还不能直接替代国外的技术。但我国的平台应用技术上的软件已经足够发达。具体的技术如下。
（一）海量数据加载技术
倾斜摄影模型会提供庞大的数据量，1km2数据量占有的内存为0.5~2GB，如果要完成中小型城市的建设往往需要上百G。但倾斜摄影自动化建模软件主要输出OSGB格式的数据，数据结构呈金字塔层级（LOD）。有效利用数据自身的LOD，优化调度，再利用超图软件将OSGB数据解析出来，这样可以完成大量数据瞬间加载工作，加强软件使用的性能。
（二）单体化技术
倾斜摄影的单体化技术通过三角面片分割性质解决测量后单体化分离三维模型的问题。这种方法首先可以利用绘制切割多边形的方法找出单体化模型的边界，再用包围盒检测结果，最后获得三角面片。然后计算三角面片和切割多边形交点，总结出两者相交的不同情形，根据相交的情形选择合适的切割方法。最后，裁切重构三角面片相交的部分，再经过纹理重构得到单体化模型[1]。
（三）效果修补技术
效果修补技术通过对数据空洞区模型的导出、边界自动提取、三角网重构等方法完成修补。
软件自动生成倾斜摄影模型，但因为软件的算法和拍摄角度有一定的限制，所以造成模型的表面不够平整，底商不够良好，和人工建模的方式相比较差。
三、倾斜摄影技术的应用领域
倾斜摄影技术和人工建模相比技术上的优势体现在三维模型的构建。倾斜摄影的自动化建模技术有着效率高、精度高、真实感强、成本低等优势。
（一）在智慧城市中应用倾斜摄影
建立智慧城市需要将实体的信息以二维平面设计图或者三维模型的方式展现出来，如何用两种方式将信息有效展出是建设过程中关键的因素。在建设智慧城市中应用三维建模形式可分为：地表附着物建模、地表建模、地貌建模、地表建筑物建模。地表建筑的重要组成部分包括了建筑和桥梁，并且包含了城市建设的大量信息，并且建模要满足标准的分辨率、尺寸以及时间的应用，这样在展示模型的过程中还能将属性信息等一并展示，这些都离不开综合应用倾斜摄影三维建模技术。利用此项技术所获得的实际景象模型，能够更加直观展示出智慧城市建设区域的地理环境，建筑信息构建的模型要跟随建筑物使用的整个周期，因为其信息覆盖了建筑物在设计、施工、使用的整个过程，保证智慧城市在建设过程中掌握完整的建筑物信息。
（二）在智慧旅游中应用倾斜摄影
为了增加旅游景区的公共属性，可以利用倾斜摄影测量技术能够提供虚拟的景区，将这种旅游方法在网络平台上发布，让游客体验全新的旅游方式。以倾斜摄影测量技术为基础，不断更新倾斜数据的获取方式，逐渐优化智能化三维模型制作过程，促进实景三维数字虚拟景区的发展。三维建模技术在呈现自然景色时通常不能充分展现出风景的美感，达不到理想的观感，但倾斜摄影技术能够凭借高分辨率和真实感的优势，将实际风景自然中的细节完整展示出。
三维GIS平台能让倾斜摄影进行数据制作，因为数据的分辨率较高、数量大给GIS平台带来一定的挑战。
（三）在违章建筑监测中应用倾斜摄影
随着社会发展速度加快，城市的发展也在不断进步，但城市当中逐渐出现各种违章建筑，并且因为相关部门监管力度的不足，导致违章建筑的问题不能得到有效的解决。违章建筑不仅影响了市容，还干扰了城市建设的秩序。目前有关部门得到违章建筑的信息主要来源于工作人员日常的巡查和他人的举报，但如果密闭的环境存在违章建筑，不能有效开展巡查工作，取证的环节较为困难。
无人摄影技术的发展能够全方位监测违章建筑，通过对影像数据的提取，明确违章建筑的具体信息，记录真实有效的违章情况，提高了监测工作的效率，严厉打击私建乱搭的情况[2]。
（四）在其他行业中应用倾斜摄影
可以将倾斜摄影技术应用到测绘工作，使用无人机能够更加迅速采集项目区域的数据和影像，并且能够完成地形图的实时更新、生产，还能对竣工进行测量。除了在测绘工作上的应用，还能用于城市规划、公安、环保等方面，为其提供三维信息技术服务。
（五）倾斜摄影的应用发展
当下我国的无人机倾斜摄影测量技术在不断地发展和进步，在精度、成本、效率方面都得到一定增强。在未来的发展中需要提高软件的性能，提高倾斜影像对数据处理的能力和数据采集能力，规范管理无人机的使用问题。倾斜摄影技术的发展可以在原有应用的基础上开发新的应用模式，例如结合三维虚拟现实技术，让倾斜摄影实现沉浸式体验。还能依托技术支持，实现无人驾驶和无人快递，颠覆行业的局限性。还可以将倾斜摄影技术与5G网络技术相结合，将互联网地图升级为三维的形式，逐渐普及地图上能够获取的三维场景方式。
总结：倾斜摄影是一项发展中的技术，在传统航摄上增加新的拍摄角度，更全面进行信息数据收集，并且依靠自动化建模软件搭建高效的三维模型，这样才能开拓倾斜摄影技术的发展前景。此项技术开辟了新的地理信息应用的方式，并且在发展的过程中还会不断发掘新的应用模式。由此可见，倾斜摄影技术要抓住发展的机遇，不断发挥对社会的积极作用。
参考文献：
[1]高润喜.无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析[J].建筑技术开发,2020,47(17):81-82.
[2]田艳.浅析无人机倾斜摄影测量技术及应用[J].华北自然资源,2020(05):77-79.