無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在智慧城市建設(shè)的應(yīng)用實(shí)例分析

張 飛，倪自強(qiáng)

（長(zhǎng)江三峽勘測(cè)研究院有限公司（武漢））

1 引言

智慧城市的不斷發(fā)展對(duì)城市建設(shè)的規(guī)劃和管理提出了更高的要求，需全面建設(shè)真實(shí)、完整和高精度的城市。通過(guò)三維空間信息數(shù)據(jù)完成城市的規(guī)劃，在智能建筑的建設(shè)過(guò)程中，不斷應(yīng)用信息測(cè)繪技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，并且得到深入的發(fā)展。在構(gòu)建城市實(shí)景三維模型的過(guò)程中，由于傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量的詳細(xì)輪廓及紋理信息有限，已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代智能建筑的發(fā)展需求。因此，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的出現(xiàn)和發(fā)展，全面改變了這個(gè)傳統(tǒng)模式。

2 無(wú)人機(jī)傾斜攝影概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在一些工程需要收集地面相關(guān)信息時(shí)，如果采取傳統(tǒng)的獲取方式，不僅需要大量的人力和物力,其收集到的信息也比較落后，而無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的發(fā)展，不僅可以減少成本的投入，還可以有效提高工作效率。但是對(duì)正位攝影來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影模型技術(shù)有效提高了地理影響信息的質(zhì)量。現(xiàn)階段，國(guó)際測(cè)繪領(lǐng)域不斷發(fā)展，應(yīng)不斷完善與創(chuàng)新無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

通常來(lái)說(shuō)，在拍攝物體的過(guò)程中，地質(zhì)攝影應(yīng)選擇以地面為準(zhǔn)，采用垂直角度獲得的圖像成器為正片，形成夾角的為斜片。正片基本都是收集二維空間信息，即使做的再精致，也會(huì)受到二維角度的限制，因此，反映的信息也會(huì)受到限制。傾斜攝影的內(nèi)容主要包括正片和斜片，最好采用多視角對(duì)拍攝對(duì)象信息進(jìn)行采集，有利于形成三維觀察。要想擴(kuò)大信息的容量，應(yīng)采用維度拓寬技術(shù)。

3 應(yīng)用實(shí)例

武漢是湖北省省會(huì)，武漢全境面積為8 494.41km2，為湖北省面積的4.6%，屬于熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候。武漢是湖北省歷史文化名城，同時(shí)也是中國(guó)東南部經(jīng)濟(jì)發(fā)展城市。武漢在智能城市建設(shè)方面處于領(lǐng)先地位，在各個(gè)行業(yè)中啟動(dòng)了智慧城市建設(shè)，同時(shí)重點(diǎn)發(fā)揮智慧電網(wǎng)、智能環(huán)境監(jiān)測(cè)等，以促進(jìn)武漢的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。在近幾年的發(fā)展過(guò)程中，武漢高新技術(shù)開(kāi)發(fā)逐漸啟動(dòng)智慧城市建設(shè)工程，目標(biāo)在五年之內(nèi)建設(shè)信息化趨勢(shì)，加快光纖網(wǎng)絡(luò)。融合三網(wǎng)及室內(nèi)外無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等，從而打造低碳綠色城市，建設(shè)智慧環(huán)保城市。

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的彩色、亮度以及紋理清晰度會(huì)受到天氣的影響，在對(duì)武漢無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量過(guò)程中，使用三維展示可以避免這樣的問(wèn)題，最后得到良好的展示效果。同時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)原始的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理，采用最新的傾斜數(shù)據(jù)軟件Pix4Dmapper，調(diào)整影響效果的部分。需要注意的是，三維模型數(shù)據(jù)應(yīng)符合要求標(biāo)準(zhǔn)，從而體現(xiàn)出完整性、位置精度的準(zhǔn)確性、模型精細(xì)度及紋理精細(xì)度，以滿(mǎn)足工程的使用條件。武漢地區(qū)某13km2地物三維模型整體布局和局部布局如圖1和圖2所示。

圖1 三維模型整體布局

圖2 三維模型局部布局

4 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用

在智能城市規(guī)劃的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，主要是對(duì)智慧城市的管理和編制進(jìn)行規(guī)劃，可以促進(jìn)城市的快速發(fā)展。

4.1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在智慧城市的管理規(guī)劃

智慧城市的發(fā)展具有超前的發(fā)展觀念，是體現(xiàn)城市發(fā)展水平高低的特征。要想得到有效的發(fā)展，需要合理運(yùn)用科學(xué)技術(shù)，對(duì)城市環(huán)境及空間進(jìn)行分析，并且要結(jié)合以科學(xué)技術(shù)構(gòu)建持續(xù)發(fā)展現(xiàn)代化城市的理念。在智慧城市構(gòu)建的過(guò)程中，應(yīng)掌握城市管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及生態(tài)環(huán)境學(xué)等內(nèi)容。目前，在城市構(gòu)建中，很多城市區(qū)域的管理和建設(shè)主要利用三維城市規(guī)劃審批系統(tǒng)，保證城市建設(shè)和發(fā)展的合理性，體現(xiàn)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)[1]。智能城市的規(guī)劃和構(gòu)建需要專(zhuān)業(yè)人員掌握城市的實(shí)際情況，再建立城市現(xiàn)狀的基本模型，最后再進(jìn)行審計(jì)環(huán)節(jié)和綜合環(huán)節(jié)評(píng)估。

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)有很大的差異，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)主要運(yùn)用大量的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，從而提高建模的效率和質(zhì)量[2]。在構(gòu)建智能城市的背景下，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以擴(kuò)大城市建模的范圍，通過(guò)全面的無(wú)人機(jī)傾斜攝影，有效實(shí)現(xiàn)城市局部的單位建模，對(duì)智能城市建設(shè)具有非常重要的意義，同時(shí)還可以更新城市信息，構(gòu)建科學(xué)城市模型。

現(xiàn)階段，我國(guó)城市建筑空間數(shù)量較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給工作人員帶來(lái)了一定的難度。隨著無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，可以有效處理建筑物建模，同時(shí)，還可以彌補(bǔ)工作中的不足，并及時(shí)更新建模相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。在規(guī)劃過(guò)程中，工作人員通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，對(duì)城市三維模擬進(jìn)行構(gòu)建和編輯，合理控制多項(xiàng)指標(biāo)，優(yōu)化相關(guān)審批流程，從而有效地提高審批工作的效率。

4.2 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在智慧城市建設(shè)中規(guī)劃編輯的應(yīng)用

在城市規(guī)劃編輯的過(guò)程中，數(shù)字地圖技術(shù)十分重要，要想保證設(shè)計(jì)部門(mén)提供科學(xué)準(zhǔn)確的地理信息，應(yīng)采用GIS技術(shù)，并在一定程度上結(jié)合數(shù)據(jù)和攝影，以實(shí)現(xiàn)提高攝影信息的目的，同時(shí)，也會(huì)提高智能城市規(guī)劃水平和建模的工作效率。人們利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以獲取大量的信息和資源，但在實(shí)際工作中也會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，這就需要相關(guān)的技術(shù)人才對(duì)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，進(jìn)而更好地滿(mǎn)足智慧城市的發(fā)展需要。

5 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展展望

現(xiàn)階段，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)已在不斷完善，在未來(lái)，應(yīng)優(yōu)化技術(shù)的軟硬件，從而提高無(wú)人機(jī)飛行的穩(wěn)定性及影像獲取的硬件支撐能力，從而獲取精度高、噪點(diǎn)低的影像，節(jié)省后期的數(shù)據(jù)運(yùn)行成本。對(duì)于軟件來(lái)說(shuō)，要想提高數(shù)據(jù)的加密性和抗干擾能力，應(yīng)該對(duì)軟件進(jìn)行完善，改進(jìn)傾斜影像處理能力和信息提取能力，從影像中挖掘更多的數(shù)據(jù)，保證無(wú)人機(jī)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)，也要加強(qiáng)無(wú)人機(jī)使用的監(jiān)督管理，從基礎(chǔ)上促進(jìn)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，論文通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的研究和分析得出，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)智慧城市的構(gòu)建和規(guī)劃具有非常重要的作用。在城市建設(shè)過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)合理運(yùn)用三維建模技術(shù)，為城市未來(lái)的發(fā)展提供科學(xué)的依據(jù)。