探討基于傾斜攝影測量技術(shù)的曲面建筑立面圖測繪方法

作者簡介：韓少勇（1979.05-），男，山東肥城人，本科，測繪技術(shù)經(jīng)理，測繪工程師，研究方向：測繪技術(shù)與工程管理。

摘 要： 曲面建筑立面圖測繪工作可直觀反映房屋建筑外貌特點(diǎn)，若在其中應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)，可有效提高工作效率。在此之上，本文簡要分析了傾斜攝影測量技術(shù)的特征，并通過明確立面圖測繪流程、應(yīng)用無人機(jī)測量平臺、精準(zhǔn)化分析測量數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)批量化信息處理等方法，以此促進(jìn)測繪行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 傾斜攝影測量技術(shù);曲面建筑;立面圖測繪

【中圖分類號】P236 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.034

前言：曲面建筑作為一種外觀存在曲面設(shè)計原理的建筑物，若單純利用傳統(tǒng)立面圖測繪方法，將降低其測量完整度，并且不利于準(zhǔn)確了解建筑特征。故而若能在其中引進(jìn)傾斜攝影測量技術(shù)，可對原有測繪工作提供新的指引方向，使其無論從效率還是操作手段上都可產(chǎn)生積極影響，最終為城市規(guī)劃與房屋建設(shè)提供依據(jù)。

1 傾斜攝影測量技術(shù)的特征

傾斜攝影測量技術(shù)的出現(xiàn)可有效解決以往遙感測量技術(shù)存在的測量方向單一問題。傾斜攝影測量技術(shù)實(shí)則是借助多個傳感器實(shí)現(xiàn)多角度測量，以此滿足新時代測量需求。在實(shí)際操作期間，傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用具體可經(jīng)由五臺傳感器分別從垂直向、傾斜向予以攝影，并且可自調(diào)測量速度與高度，最終可確保攝影結(jié)果符合預(yù)期要求，最大化提升測量質(zhì)量。從相關(guān)研究結(jié)果中可將傾斜攝影測量技術(shù)歸納為下述三點(diǎn)特征：

（1）高效性，在傾斜攝影測量技術(shù)的支持下，需要借助無人機(jī)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量，這樣可為三維建模操作提供重要依據(jù)。以往依靠人力實(shí)現(xiàn)房屋建模最低需要1年時間，而此技術(shù)可在3個月內(nèi)完成測量任務(wù)，最大化提高測量效率。

（2）高性價比，傾斜攝影測量技術(shù)不但能實(shí)現(xiàn)三維測量，而且還可根據(jù)具體要求生成多種輸出格式如DOM、DSM等，進(jìn)而提供多樣數(shù)據(jù)，適當(dāng)降低投入成本。

（3）真實(shí)性，在應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)時，可實(shí)現(xiàn)房屋建筑的三維拍攝，一方面可清楚的還原房屋外貌形態(tài)，另一方面可對其進(jìn)行精準(zhǔn)定位，進(jìn)而確保拍攝的三維影像更加真實(shí)可靠。相比以往二維建?；蛉斯づ臄z的方法真實(shí)度更高。由于它具有此種特征，促使在測繪工作中有著廣泛的應(yīng)用空間。

2 基于傾斜攝影測量技術(shù)的曲面建筑立面圖測繪方法

2.1 明確立面圖測繪流程

在曲面建筑立面圖測繪工作中應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)時，還需要進(jìn)一步明確測繪流程，以此參照具體的操作步驟逐步完成測繪任務(wù)，進(jìn)而確保此項(xiàng)技術(shù)展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。一般而言，需按照下述流程實(shí)現(xiàn)建筑測量：首先需要結(jié)合房屋建筑資料對待測區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘察，并科學(xué)規(guī)劃無人機(jī)測量的航線，然后經(jīng)過航空拍攝后需對攝影數(shù)據(jù)予以準(zhǔn)確采集，并分別進(jìn)行像控測量、空中三角測量、正攝影像，針對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，經(jīng)由測繪外業(yè)的有效整合將實(shí)現(xiàn)數(shù)字化采集，最終在測繪內(nèi)業(yè)的協(xié)助下完成曲面建筑立面圖測繪任務(wù)。

以泰安地區(qū)某建筑測繪項(xiàng)目為例，其測量面積為40萬m2，其中待測區(qū)域內(nèi)共設(shè)有20個建筑物，在利用“紅鵬微型傾斜相機(jī)”對其進(jìn)行布控測量時，其最高分辨率為2cm，且飛行高度保持在300m，在旋翼無人機(jī)的輔助下可對建筑物的傾斜影像進(jìn)行實(shí)時拍攝、測量。同時，還需依據(jù)具體的測繪流程獲取三維模型，以便該房屋測量區(qū)擁有可靠的測量結(jié)果，為后續(xù)建筑管理與城市規(guī)劃提供可參考數(shù)據(jù)[1]。

2.2 應(yīng)用無人機(jī)測量平臺

在應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)時，往往需要借助無人機(jī)實(shí)現(xiàn)多角度測量。因此，在實(shí)踐操作過程中，需要積極設(shè)計無人機(jī)測量平臺，以便在無人機(jī)引領(lǐng)下針對曲面房屋建筑的立面圖加以輔助測量。比如在某項(xiàng)目中，以DPM建模軟件為主，經(jīng)過對曲面建筑立面圖要求的分析，可確定輸出格式，之后再依據(jù)建模軟件對曲面建筑立面圖的測繪結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，最終可為房地產(chǎn)登記與工程驗(yàn)收檢測工作提供準(zhǔn)確的測量依據(jù)，由此在無人機(jī)控制下達(dá)成數(shù)字化測量目標(biāo)。此外，為了確保無人機(jī)具有良好的飛行狀態(tài)，還需選擇高性能傾斜相機(jī)，將其安裝于無人機(jī)裝置上，好比睿鉑傾斜攝影相機(jī)，它屬于長焦距相機(jī)類型，在其5cm分辨率下D3型號可獲得448m的航高，由此在增加測量高度的同時也能保證測量精準(zhǔn)度。

2.3 精準(zhǔn)化分析測量數(shù)據(jù)

在曲面建筑立面圖測繪期間，要想充分展現(xiàn)出傾斜攝影測量技術(shù)的優(yōu)勢，還應(yīng)當(dāng)實(shí)施測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)化分析。測繪工作的最終目標(biāo)是為了針對曲面建筑特征進(jìn)行全面了解，以此為房地產(chǎn)登記以及其它相關(guān)工作的開展提供重要依據(jù)。因此，應(yīng)對攝影數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，并從攝影結(jié)果中篩選出有效數(shù)據(jù)，經(jīng)過實(shí)測與對比后可發(fā)現(xiàn)可用數(shù)據(jù)。

比如在某曲面教學(xué)建筑中，需要針對其弧面交點(diǎn)加以測量，可在其中安裝三腳架，由此知曉具體點(diǎn)位。同時，還需借助建模軟件了解曲面建筑的周長與整體形態(tài)，之后再與實(shí)測數(shù)值加以比較，這樣一來，可確保獲取的測量數(shù)值具有實(shí)用價值。傾斜攝影測量技術(shù)因其拍攝角度較多，故而相關(guān)人員可從拍攝影像中選出可靠圖像，進(jìn)而將其用于立面圖測繪工作中，增加測繪工作的實(shí)效性[2]。

2.4 實(shí)現(xiàn)批量化信息處理

由于在曲面建筑測繪過程中所涉及到的數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，故而可借助傾斜攝影測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)批量化信息處理，避免測量數(shù)據(jù)較多影響建模效果或測量準(zhǔn)確度。據(jù)此，相關(guān)人員在應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)開展測繪工作時，需從待測區(qū)域內(nèi)的測量數(shù)據(jù)中找到邊界信息，并結(jié)合傾斜攝影測量數(shù)據(jù)中的立體信息實(shí)施數(shù)據(jù)處理，在批量化處理中將有用信息提取出來，將其作為建?；鶞?zhǔn)用于曲面建筑測繪分析中。同時，還可根據(jù)曲面建筑的分布特征對其進(jìn)行全方位測量，在影像整合中獲得三維模型，以便在編輯程序中可對三維模型的各項(xiàng)參數(shù)加以標(biāo)注，并且可還原出曲面建筑的三維場景，最終確保曲面建筑在傾斜攝影測量技術(shù)的協(xié)助下達(dá)成精準(zhǔn)測量目標(biāo)。由于曲面建筑照比常規(guī)建筑，存在弧線輪廓。所以，應(yīng)依據(jù)傾斜攝影測量技術(shù)準(zhǔn)確記錄建筑特征，避免受測量數(shù)據(jù)的影響造成測繪工作成果與預(yù)期要求不一致。

結(jié)論：綜上所述，基于傾斜攝影測量技術(shù)開展曲面建筑立面圖測繪工作，可獲得較高的工作效率與準(zhǔn)確的測繪結(jié)果，以此為房地產(chǎn)服務(wù)行業(yè)帶來重要參考依據(jù)。對此，應(yīng)從測繪流程、無人機(jī)測量平臺、側(cè)臉數(shù)據(jù)分析、批量化信息處理等方面著手，確保曲面建筑測繪具有可靠的測繪結(jié)果，滿足當(dāng)前測繪作業(yè)實(shí)際需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉永吉，任偉，孫喜彬.基于傾斜攝影測量技術(shù)的曲面建筑立面圖測繪方法[J].建筑技術(shù)，2019，50（05）：605-607.

[2] 華遠(yuǎn)峰，孫博，鄭磊.基于全站儀自由設(shè)站的建筑立面測繪方法研究及應(yīng)用[J].城市勘測，2020（04）：139-142.