三维智慧城市建设

倾斜摄影测量系统应用案例三维智慧城市建设

浙江中海达空间信息技术有限公司

一、项目概况

1. 项目背景

为了建立智慧城市管理系统，通过对某城区城区建筑部件进行倾斜摄影，建立城市三维立体模型。城区测量面积约10平方公里。

倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。通过倾斜摄影建模，实现城市三维漫游、显示与管理，使城市管理更加直观方便。

我公司作为项目承建单位，根据业主要求与项目技术服务要求，成立了项目组，配备了软硬件设备，承担该市城区约10平方公里5cm 分辨率航空影像数据、倾斜影像图和建筑三维模型。编写了技术实施方案与项目实施计划，承担该城区约10平方公里5cm分辨率航空影像数据、倾斜影像图和建筑三维模型。

2.主要软硬件设备

5 Smart 3D软件4套

6 航天远景软件2套

7 计算机、办公软件等若干

8 Photoscan数据处理软件2套

9 OSketch 4套

图1-1

图1-2，中海达OS-M8八旋翼无人机

3.作业依据

a)《1:500、1:1000、1:2000比例尺地形图航空摄影规范》(GB/T6962-2005)；

b)《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》(GB/T 15967-2008)；

c)《1:500、1:1000、1:2000比例尺地形图航空摄影测量外业规范》(GB/T 7931-2008)；

d)《1:500 1:1000 1:2000外业数字测图技术规程》(GB/T14912-2005)；

e)《国家基本比例尺地图图式第一部分：1：500、1：1000、1:2000地形图图式》(GB／T 20257.1-2007)；

f)《卫星定位城市测量技术规范》(CJJ／T73-2010)；

g)《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T 18316-2008)；

h)《城市测量规范》(CJJ8-99)；

i)《全球定位系统实时动态测量(RTK)测量技术规范》(CH/T 2009-2010)；

j)《全球定位系统（GPS）测量规范》(GB/T 18314―2009)；

k)《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003－201090)；

l)《低空数字航空摄影测量外业规范》(CH/Z 3004－2010)；

m)《低空数字航空摄影规范》(CH/Z 3005－2010)；

n)《基础地理信息数字成果 1:500 1:1000 1:2000 数字倾斜影像图》(CH/T 9008.3－2010)；

o)《数字航空摄影测量空中三角测量规范》(GB/T 23236-2009); p)《数字测绘成果质量要求》(GB/T 17941-2008)；

q)《测绘作业人员安全规范》(CH1016-2008)；

r)《测绘技术设计规定》(CH/T1004-2005)；

s)《测绘技术总结编写规定》(CH/T 1001-2005)；

t)《航空摄影产品的注记与包装》(GB/T16176-1996)；

u)《地球空间数据交换格式》(GB/T17798-1999)；

v)《基础地理信息要素分类与代码》(GB/T13923-2006)；

本次项目实施以本项目技术要求为准，如本设计书未提及部分参照相关国家标准。

4.成果技术指标及规格

4.1数学基础

成图精度及要素取舍参照国家1：500比例尺标准。

4.2产品规格

（1）测区面积： 10平方公里；

（2）影像分辨率：5cm；

（3）椭球体： WGS84；

（4）数据格式： GeoTiff；

（5）坐标系： CGCS2000；

（6）交货方式：整体提交，电子光盘，物流快递；

5.作业流程

航空摄影测量是利用航空飞行器所获取的影像数据，构建立体模型测定目标物的形状、大小、空间位置、性质和相互关系的科学技术。目前生产采用的数字摄影测量是利用数字立体影像，借助计算机技术提取所摄对象的几何与物理特征，并用全数字化方式进行的摄影测量。该项目主要利用近年来成熟的中低空无人机航空数字摄影技术，对项目区域获取高分辨率的航空影像数据；首先根据测区的地形、地貌条件，制定合理的航摄计划，选择最有利的飞行时机，利用先进的

低空数码航测技术对测区进行航空摄影，获取测区的最佳影像资料。

本项目采用小型无人机搭载倾斜影像测量系统进行航摄获取原始影像影像数据，具体作业流程如下图：

图1-2

图1-2，作业流程图

二、航空摄影测量实施

1、设备选择及技术要求

1.1飞行器选择

中海达OS-M8八旋翼无人机。机身自重7.1KG，多旋翼飞机轴距1280mm，旋翼长度18寸，飞行时长30~45min，最大载荷5kg，飞机升限4500m，控制半径10km，巡航速度0~12m/s，升降速度2-10m/s，作业环境-10~+40℃，最大抗风能力6级，航线自主飞行，双星双控、断桨保护、失控返航。可满足本次航空摄影测量任务。

1.2航摄相机选择

采用本公司自行研发的5镜头倾斜摄影测量相机，其中1个垂直向下，前、后、左、右四个方向各一个镜头，倾斜角度45度，相机重量2.1kg，镜头焦距10.4mm，总像素大于1亿，同步记录曝光点pos数据信息，gps数据信息，最大影像分辨率2cm。作业环境-10~+40℃。

1.3航摄技术要求

航空摄影测量是利用无人机作为遥感传感器的飞行平台，使用所搭载的传感器，近地面区域对测区进行航拍摄影，通过无人机的姿态信息对获取的影像进行解算和拼接，并对数据进行提取分析，进而实现对测区地表特征进行监测。获取可用于绘制1：500地形图和数字倾斜影像图的立体影像。

航空摄影测量应根据不同测区的地形特点，在确保测图精度的前提下，本着有利于缩短成图周期、降低成本、提高综合效益的原则，