論無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用

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摘 要： 隨著科學(xué)技術(shù)上的快速發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)水平不斷提高，其中無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。文章通過對(duì)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用展開相應(yīng)的研究與探討。

關(guān)鍵詞： 無(wú)人機(jī);傾斜攝影;攝影測(cè)量;測(cè)量技術(shù)

【中圖分類號(hào)】P231 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）21-0283-01

引言：傾斜攝影技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在和人工建模的對(duì)比的三維模型構(gòu)建上。傾斜攝影自動(dòng)化建模所具備的“三高一低”（高效率、高精度、高真實(shí)感、低成本）的優(yōu)勢(shì)，將極大改變測(cè)繪地理信息在多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，構(gòu)筑出廣闊的應(yīng)用新模式。

1 傾斜攝影在智慧城市中的應(yīng)用

智慧的基礎(chǔ)是真實(shí)，傾斜攝影為智慧城市的應(yīng)用插上了“真實(shí)”的翅膀。具體而言，傾斜攝影在智慧城市中的應(yīng)用可包括：

（1）分類查詢。通過配套矢量底面實(shí)現(xiàn)需要管理的各類地物的單體化，并賦予相應(yīng)的屬性信息。然后通過類別、區(qū)域、關(guān)鍵字等予以查詢統(tǒng)計(jì)。

（2）規(guī)劃壓平，方案對(duì)比。在規(guī)劃應(yīng)用中，可以在傾斜攝影模型上繪制特定區(qū)域，把該區(qū)域內(nèi)的傾斜模型壓平，以模擬拆遷后的狀況?？商峁┒嗵追桨傅臑g覽、對(duì)比，輔助領(lǐng)導(dǎo)決策不同建設(shè)方案與當(dāng)前城市實(shí)景的匹配度。

（3）規(guī)劃設(shè)計(jì)。支持直接在三維場(chǎng)景中添加規(guī)劃的建筑、植被等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，方便規(guī)劃設(shè)計(jì)人員形成初步規(guī)劃方案。

（4）日照分析。規(guī)劃新建一棟高樓，分析判斷是否會(huì)造成原有小區(qū)居民樓日照時(shí)間達(dá)不到住建部的相關(guān)規(guī)定。

（5）控高分析。利用規(guī)劃城市的控高數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際城市建筑進(jìn)行比對(duì)，直觀標(biāo)明超高建筑并顯示其屬性信息。

（6）攝像頭監(jiān)控?？梢赃\(yùn)用傾斜攝影模型上標(biāo)注攝像頭的位置和朝向來(lái)確定所覆蓋的程度，以及是否和應(yīng)該在哪些位置增加新的攝像頭。

（7）地表開挖，地上地下一體化。支持把傾斜攝影模型的地表開挖，查看地下管線等設(shè)施的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)地上地下一體化。

（8）淹沒分析。根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位數(shù)據(jù)，結(jié)合傾斜攝影模型分析出城市積水區(qū)域及面積以及受淹的建筑。

2 傾斜攝影在智慧旅游中的應(yīng)用

對(duì)于自然風(fēng)光的三維建模，一直是一個(gè)難題，人工建模很難還原出大范圍的自然風(fēng)景，而用地形和影像則時(shí)效性和精細(xì)程度往往都達(dá)不到還原出風(fēng)景的美觀程度。傾斜攝影技術(shù)由于其高分辨率和高真實(shí)感，能真實(shí)立體的還原自然風(fēng)景的狀況。有利于景區(qū)特別是地質(zhì)遺跡的保護(hù)、科普知識(shí)的宣傳和直觀展示自然風(fēng)光，從而吸引游客前往觀賞。

3 傾斜攝影在不動(dòng)產(chǎn)登記中的應(yīng)用

隨著《不動(dòng)產(chǎn)登記暫行條例》正式施行，無(wú)人機(jī)與傾斜攝影、三維建模技術(shù)相結(jié)合，成為最新的市場(chǎng)熱點(diǎn)。由于具備快速高效低廉的特點(diǎn)，無(wú)人機(jī)與傾斜攝影、三維建模技術(shù)組成的“三劍客”，極有可能顛覆傳統(tǒng)測(cè)繪行業(yè)，在國(guó)土資源、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等眾多領(lǐng)域發(fā)揮作用。

經(jīng)過驗(yàn)證，給予傾斜攝影技術(shù)獲取的模型點(diǎn)平面位置精度、高程精度誤差均小于0.15米，完全滿足《1：500外業(yè)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)規(guī)程》需求。極大程度上提高了不動(dòng)產(chǎn)登記的效率。

4 傾斜攝影在精細(xì)管理中的應(yīng)用

在城市精細(xì)化管理中，管理到每一棟建筑物的粒度往往是不夠的，而是要求能精細(xì)到樓房的每一層、甚至每一戶房間。這就對(duì)三維模型提出了更高的要求，人工建模即便能實(shí)現(xiàn)，代價(jià)也是巨大的，需要對(duì)每一戶房間單獨(dú)建模才行。

傾斜攝影模型加上帶有高度信息的分層分戶圖，可以做到每個(gè)建筑物每層樓甚至每一戶房間的管理，包括查詢和各類統(tǒng)計(jì)分析能力，再關(guān)聯(lián)上戶籍和人口信息庫(kù)，這樣戶籍信息管理就可以和真實(shí)世界關(guān)聯(lián)在一起，而不再只是數(shù)據(jù)庫(kù)中孤立的信息了。

5 傾斜攝影在應(yīng)急救援中的應(yīng)用

應(yīng)急救援行業(yè)是為了預(yù)防和控制潛在的事故或緊急情況發(fā)生時(shí)，迅速有序的做出應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng)，最大限度地減輕可能產(chǎn)生的事故后果。在做出應(yīng)急決策時(shí)，首要條件是對(duì)發(fā)生事故的位置的地形地貌有一個(gè)全面了解，遙感影像滿足要求，因現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況的變化，對(duì)影像數(shù)據(jù)的獲取時(shí)間、范圍、精度、生產(chǎn)效率及分析應(yīng)用都有極高的要求，而傾斜攝影不論在起飛場(chǎng)地、飛行時(shí)間上，還是在數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率、數(shù)據(jù)精度等方面都完全滿足應(yīng)急救援的需求。

6 傾斜攝影在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

綜合傾斜攝影建模的諸多優(yōu)勢(shì)，還可以在其他領(lǐng)域開創(chuàng)出多種新的應(yīng)用。

（1）在電力巡檢、移動(dòng)基站選址等應(yīng)用中，需要真實(shí)的、帶有建筑等全要素的三維地表信息作為基礎(chǔ)底圖參考，用傳統(tǒng)地形加影像的方式很難達(dá)到其精度要求，并且也無(wú)法做到全要素覆蓋，那么傾斜攝影模型就非常符合這類應(yīng)用的需要。

（2）在城鄉(xiāng)拆遷重建時(shí)，也可以利用傾斜攝影建模來(lái)完整準(zhǔn)確的獲取拆遷前各類建筑的真實(shí)狀況，以作為后續(xù)賠償乃至糾紛發(fā)生時(shí)的客觀依據(jù)。

（3）傾斜攝影模型實(shí)質(zhì)上就是帶有建筑物等各類地物的數(shù)字地表模型，完全可以取代傳統(tǒng)地形加影像所發(fā)揮的作用，且精度更高、時(shí)效性更強(qiáng)。

7 傾斜攝影進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用展望

傾斜攝影開啟了一扇前景無(wú)限廣闊的大門，雖然我們現(xiàn)在就已經(jīng)可以把傾斜攝影應(yīng)用到多個(gè)新領(lǐng)域;其實(shí)我們只要稍加發(fā)揮想象力，傾斜攝影后續(xù)還可以挖掘出更多的寶藏。

（1）互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上，我們?cè)侪h(huán)顧四周，無(wú)論是Google Earth還是諾基亞出售的heremap，其歐美國(guó)家主要城市區(qū)，展現(xiàn)出來(lái)的都是通過傾斜攝影技術(shù)所制作的真三維模型。超圖軟件近期已經(jīng)研制出基于HTML5+WebGL三維無(wú)插件客戶端，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一大瓶頸已經(jīng)消除。相信隨著傾斜模型的保密性問題解決，以及4G乃至5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)地圖很快就會(huì)從2維和2.5維地圖升級(jí)為三維地圖，互聯(lián)網(wǎng)地圖的應(yīng)用又將得到迎來(lái)又一次升級(jí)換代。手機(jī)地圖上所見即所得的真三維場(chǎng)景將進(jìn)一步降低地圖使用的門檻，大幅度提高用戶體驗(yàn)，下至三歲小孩、上至八十歲老人，都能輕松使用。

（2）自動(dòng)駕駛和無(wú)人機(jī)快遞

我們進(jìn)一步設(shè)想，隨著微型無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展，人人的手提包中都將有一個(gè)玩具無(wú)人機(jī)。在不久的未來(lái)，三維模型數(shù)據(jù)也將由專業(yè)機(jī)構(gòu)才能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)變?yōu)槿巳硕寄苤谱鞯腢GC（用戶生產(chǎn)內(nèi)容）模式。網(wǎng)絡(luò)上共享的三維模型，將極大的豐富。而隨著傾斜攝影技術(shù)精度的進(jìn)一步提高和傾斜模型數(shù)據(jù)的極大豐富，基于完全符合現(xiàn)實(shí)狀況的三維傾斜模型將進(jìn)一步提升汽車自動(dòng)駕駛能力，自動(dòng)駕駛使得開車不再成為煩惱而是成為一種享受。

（3）沉浸式三維體驗(yàn)

效果更好的傾斜攝影真實(shí)模型，結(jié)合三維眼罩等虛擬現(xiàn)實(shí)裝備的發(fā)展，隨時(shí)隨地、自由的選擇世界任意地點(diǎn)進(jìn)行自由翱翔也將成為可能。屆時(shí)，“黑客帝國(guó)”中的場(chǎng)景將不再是科幻。

8 結(jié)論

對(duì)于傾斜攝影技術(shù)本身，也有科學(xué)家在探討是否能采用衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)傾斜影像的獲取。若能實(shí)現(xiàn)，則又是傾斜攝影技術(shù)上的一大突破。