城市規(guī)劃建設(shè)管理中傾斜攝影測量的應(yīng)用研究

戚博

城市規(guī)劃建設(shè)管理中傾斜攝影測量的應(yīng)用研究

戚博

（江蘇省徐州市勘察測繪研究院，江蘇 徐州 221002）

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技發(fā)展與更新的速度也越來越快，城市化的進(jìn)程也在不斷加快，各項基礎(chǔ)建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大。中國城市基礎(chǔ)建設(shè)速度有目共睹，越來越多的科技被應(yīng)用到城市基礎(chǔ)建設(shè)當(dāng)中，其中傾斜攝影測量技術(shù)便是被廣泛應(yīng)用的測量方法之一，也是近年來發(fā)展較為迅速的新型測繪技術(shù)。主要通過獲取現(xiàn)場實景的三維影像，使測量結(jié)果更具真實感，使所測量建筑物紋理較為清晰。通過對該項技術(shù)在城市規(guī)劃以及全貌展示、建筑實景監(jiān)測、傳統(tǒng)建筑維護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討其在城市規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)以及管理當(dāng)中所起到的重要作用。

傾斜攝影測量；三維影像；城市規(guī)劃；城市管理

近年來，在中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的背景下，各地逐漸加快了城市化建設(shè)的進(jìn)程，隨著大量資源逐漸集中于城市中，越來越多的人口不斷涌向城市。對城市而言，負(fù)擔(dān)也在不斷加重，因此，城市管理成了一大問題，對管理者而言，更能考驗著其管理能力。BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用對城市建設(shè)規(guī)劃、城鎮(zhèn)管理以及決策提供了強大的數(shù)據(jù)支持，但模型和實物還是有著一定區(qū)別的，所以，該項技術(shù)也逐漸無法滿足當(dāng)下的發(fā)展需要。傾斜攝影測量技術(shù)能夠呈現(xiàn)實景三維效果和尺寸的合理可測量性，當(dāng)前已被廣泛應(yīng)用于項目建設(shè)審批、城市規(guī)劃建設(shè)以及建筑物維護(hù)等諸多方面，效果顯著。

1 傾斜攝影測量技術(shù)概述

傾斜攝影測量技術(shù)主要是通過應(yīng)用飛行器上的傳感器，在飛行過程中，從不同的角度對建筑物的影像進(jìn)行采集，進(jìn)而獲得地面建筑物的全面綜合數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過整合處理之后，逐漸形成實景三維影像。與一般的航空飛行攝影相比，傾斜攝影測量技術(shù)在航拍過程中能夠直觀地獲取建筑物的立面影像，讓影像更加的直觀簡單。該技術(shù)所呈現(xiàn)的實景三維影像效果真實逼真，能夠全面地展示建筑物的紋理和具體形狀，且呈現(xiàn)效果符合人類的感知習(xí)慣，所拍攝的實際數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后，能夠展示具體的坐標(biāo)位置，這樣能夠?qū)ψ鴺?biāo)、建筑物的長度以及高度、建筑物的實際面積等進(jìn)行直接測量，有效彌補傳統(tǒng)建模獲取數(shù)據(jù)時的缺陷。

2 技術(shù)應(yīng)用

2.1 城鄉(xiāng)風(fēng)貌展示

在傾斜攝影測量技術(shù)還未廣泛應(yīng)用之前，一般對城市風(fēng)貌進(jìn)行展示時，主要是選取具有代表性的場景，再選擇較為恰當(dāng)?shù)慕嵌扰臄z相關(guān)照片和視頻，最后進(jìn)行后期的解說。這個過程會受到一定的條件限制，且該方式并不能直觀地反映出建筑物的真實風(fēng)貌，隨著傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用，有效改善了這一問題。該技術(shù)通過無人機(jī)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，在空中的高度和角度能夠結(jié)合實際需要進(jìn)行調(diào)整以及設(shè)置，所拍攝的影像能夠更加直觀地展示一個區(qū)域當(dāng)中的原始風(fēng)貌，與三維模型相結(jié)合，其展示效果是傳統(tǒng)方式所不能比的[1]。

2.2 傳統(tǒng)和歷史建筑保護(hù)

中國有著悠久的歷史文化，在長期的歷史發(fā)展過程中，保存有大量完整的歷史建筑遺跡，傳統(tǒng)的歷史建筑是民族文化的延續(xù)以及傳承。因此，必須要不斷加強全民保護(hù)意識，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)采取多樣化的方案措施，且要具備高度的責(zé)任心。與西方歐式建筑相比，中國大多數(shù)的傳統(tǒng)建筑幾乎都是以木材結(jié)構(gòu)為主，因材質(zhì)的原因，使得建筑物更容易受到氣候因素的影響，很容易受到破損。當(dāng)前，由于多方面的原因，文物保護(hù)名錄當(dāng)中的建筑物只是中國所有建筑物當(dāng)中的一小部分，越來越多的歷史建筑逐漸處于無人看管的狀態(tài)，很多建筑物年久失修。因此，維修工作刻不容緩，想要做好維修管理工作，獲取全面的影像資料是前提，在日常維修以及重建工作當(dāng)中，精準(zhǔn)的一手資料能夠起到關(guān)鍵性的作用。通常，大部分的傳統(tǒng)建筑物因為年代比較久遠(yuǎn)，在建造時的設(shè)計圖紙已經(jīng)丟失，而采用傾斜攝影測量技術(shù)能夠真實全面地獲取三維影像，能夠最大程度上保存建筑物的紋理細(xì)節(jié)。且在維修過程中，還能夠保持其獨有的特質(zhì)，許多的仿古建筑在實際建造過程中，因為不注重其中的細(xì)節(jié)及紋理，才會呈現(xiàn)出一種不夠真實的感覺，與修建初衷不一致。

此外，目前的激光掃描技術(shù)能夠?qū)ㄖ锏氖覂?nèi)外進(jìn)行全面的掃描，建立清晰完整的三維影像，這樣利于之后的修繕維護(hù)工作，目前，三維影像庫的建立方法已經(jīng)為廣泛應(yīng)用于歷史建筑工作中。

2.3 規(guī)劃輔助決策

在城鎮(zhèn)建筑規(guī)劃建設(shè)中，規(guī)劃審批是其中極為重要的一部分，不管是何種地塊建設(shè)，一般都會有共性需求，主要是與周邊環(huán)境之間的相互協(xié)調(diào)性。在BIM技術(shù)誕生前，協(xié)調(diào)性帶有強烈的人為主觀意識，BIM技術(shù)誕生之后，三維環(huán)境能夠?qū)ㄖ锏某叨取⒏叨纫约靶螒B(tài)等進(jìn)行全面的對比，對建筑方案以及具體協(xié)調(diào)性、優(yōu)劣性作出判斷，最大程度上保障規(guī)劃方案的真實有效性，為其提供強大的技術(shù)支撐。

BIM主要是人為建模，因此，當(dāng)建筑物較為復(fù)雜且年代較為久遠(yuǎn)的情況下，BIM技術(shù)不能夠很好地展現(xiàn)其細(xì)節(jié)，尤其是建筑物的紋理、色彩等。而傾斜攝影測量技術(shù)采用多個角度形成三維影像，能夠與實際場景保持一致，在這樣的環(huán)境中，能夠全面地反映設(shè)計規(guī)劃方案的真實可靠性，能夠為決策規(guī)劃提供一定的輔助作用。隨著城市化的進(jìn)程越來越快，許多城市逐漸形成了城市戰(zhàn)略規(guī)范方針，即城市在快速發(fā)展過程中，主要是向外擴(kuò)張，其主要任務(wù)便是城市規(guī)劃建設(shè)，不斷落實城市設(shè)計，除了正常的規(guī)劃之外，還應(yīng)當(dāng)跟進(jìn)更新完善工作，這不是進(jìn)行大型項目的拆建，而是在不改變城市格局的基礎(chǔ)上，對相關(guān)配套設(shè)施進(jìn)行完善，逐漸豐富其使用功能，以和諧發(fā)展為前提，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)母脑旃ぷ鳎尦鞘懈痈挥谢盍?，讓歷史得以延續(xù)，帶給生活在這個城市當(dāng)中的人更多不一樣的感受，甚至能夠在這座城市當(dāng)中尋找到屬于自己的鄉(xiāng)愁及記憶，喜歡上這座城市中的每一個角落。

與以往粗獷式的建設(shè)規(guī)劃不同，現(xiàn)代城市建設(shè)更像是精耕細(xì)作，在不斷完善及調(diào)整相關(guān)功能的基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化其協(xié)調(diào)性，在以往二維條件下很難對其進(jìn)行判斷，隨著三維空間技術(shù)不斷的發(fā)展與完善，提供了更多的可能性，且技術(shù)手段也在不斷的更新與完善，在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計與規(guī)劃，不僅簡單而且直觀，使得城市當(dāng)中原來的風(fēng)貌和改進(jìn)的部分共存，且能夠在三維技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)和編輯，所采用的設(shè)計規(guī)劃方案與實際達(dá)成一致。再加上動態(tài)展示效果，能夠更加生動形象地展示出城市風(fēng)貌，就像是在看3D電影一樣。

此外，傾斜攝影測量技術(shù)還能夠運用于街道改造、廣告設(shè)置中，在改造前，相關(guān)設(shè)計人員可以對現(xiàn)場實景照片進(jìn)行采集，以原有的施工圖紙為前提，以往的改造設(shè)計效果較為一般，審批人員不能夠精準(zhǔn)進(jìn)行判斷決策，采用傾斜攝影測量技術(shù)能夠有效減少工作量，且獲取影像也是全方位無死角的，設(shè)計人員可以通過三維影像進(jìn)行設(shè)計，為決策者提供更為精準(zhǔn)的決策依據(jù)[2]。

2.4 違章建筑監(jiān)測

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市當(dāng)中的各項違章建筑層出不窮，雖然相關(guān)管理部門也采取了一定的措施進(jìn)行全面整治查處，但是由于多方面的原因，監(jiān)管力量有限，導(dǎo)致城市當(dāng)中的違章建筑仍然不能得到有效解決。違章建筑既對城市市容產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響，也極大地擾亂了城市建設(shè)過程中的秩序，目前，違章建筑相關(guān)信息主要來源于一些人員的舉報和工作人員的巡查，對于空間密閉以及屋頂上的相關(guān)違章建筑，巡查工作很難開展，業(yè)主在不配合的情況下很難進(jìn)行取證。因此，也很難依法處置。隨著無人攝影技術(shù)的不斷發(fā)展，可對相關(guān)違章建筑采取全方位無死角監(jiān)測，有效提升工作效率，通過對比兩次影像圖，便能夠確定違章建筑信息，對違章建筑信息進(jìn)行真實有效的記錄，最大程度上杜絕私建亂搭的情況[3]。

3 應(yīng)用展望

近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，傾斜攝影測量技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，其軟件產(chǎn)品不斷換代升級，且投入成本也會不斷降低。將激光掃描等新型技術(shù)應(yīng)用其中也會極大地提升傾斜攝影測量的精確度。該項技術(shù)的廣泛應(yīng)用會逐漸取代傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取方法，相關(guān)實踐證明，當(dāng)影響分辨率高于5 cm的時候，所建立的三維模型與實際的坐標(biāo)點誤差符合比例尺測量的精確度要求。該技術(shù)在工程設(shè)計過程中能夠為建設(shè)投資預(yù)算、面積統(tǒng)計等提供較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，也能夠為城市精細(xì)化管理、土地規(guī)劃利用、地質(zhì)災(zāi)害評估等方面提供強大的數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)束語

隨著科技的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升三維建模的效率，還能夠保障數(shù)據(jù)的高效、快速和精準(zhǔn)性，在實際應(yīng)用當(dāng)中，能夠及時獲取全面的影像資料，為城市規(guī)劃建設(shè)管理提供精準(zhǔn)的參考數(shù)據(jù)。

［1］劉強.傾斜攝影測量在城市規(guī)劃中的應(yīng)用探索［J］.山西建筑，2017，43（22）：203-205.

［2］李冬森.無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在城市土地利用動態(tài)監(jiān)管中的應(yīng)用研究［D］.贛州：江西理工大學(xué)，2018.

［3］陳琦，陳航.無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在城市更新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查工作中的應(yīng)用研究［J］.智能城市，2018，4（11）：21-22.

P231

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.048

2095－6835（2019）17－0105－02

〔編輯：王霞〕