倾斜摄影与三维实景建模技术设计书
基于倾斜摄影测量技术的实景三维建模技术研究
基于倾斜摄影测量技术的实景三维建模技术研究倾斜摄影测量技术是一种新兴的空间数据采集技术，它通过无人机等航空器搭载的倾斜摄影测量系统，能够获取高分辨率、高精度的多角度、多视角影像数据。
基于这些数据，可以实现对现实世界进行实景三维建模。
本文将对基于倾斜摄影测量技术的实景三维建模技术进行研究。
首先，我们需要了解倾斜摄影测量技术的原理和优势。
倾斜摄影测量技术是将摄影测量技术与航拍技术相结合的一种新兴技术。
通过倾斜摄影测量系统搭载的摄像机，可以在飞行过程中以不同角度和方向进行拍摄，获取多角度、多视角的影像数据。
这种多角度、多视角的数据可以提供丰富的立体信息，从而实现对地物进行精确的三维建模。
相比于传统航空摄影测量技术，倾斜摄影测量技术具有以下优势：1.高分辨率：由于采用了多角度拍摄的方式，倾斜摄影测量技术可以获取更高分辨率的影像数据，使得三维建模的精度更高。
2.实景感强：倾斜摄影测量技术可以获取多个角度和视角的影像数据，可以准确地再现现实世界中的场景，给人强烈的实景感。
3.高效快速：倾斜摄影测量技术可以通过无人机等航空器进行快速的航测，大幅缩短数据采集的时间，提高工作效率。
1.数据采集：通过无人机等航空器搭载的倾斜摄影测量系统进行数据采集，获取多角度、多视角的影像数据。
在数据采集过程中，需要考虑航迹规划、飞行高度和重叠度等因素，以确保获取高质量的影像数据。
2.影像处理：对采集到的影像数据进行预处理，包括去除影像畸变、校正影像几何形状等操作。
同时，还可以根据需要进行影像增强、色彩校正等处理，提高影像质量。
3.特征提取：通过影像处理算法，提取影像中的特征点和特征线，用于后续的三维建模。
4. 三维重建：根据特征点和特征线的位置信息，利用计算机视觉算法进行三维重建，生成精确的三维模型。
其中，常用的算法包括结构从运动（Structure from Motion，简称SFM）和多视角立体匹配（Multi-view Stereo，简称MVS）等。
使用无人机倾斜摄影进行快速实景三维建模研究
使用无人机倾斜摄影进行快速实景三维建模研究无人机倾斜摄影是一种利用无人机航拍技术进行快速实景三维建模的方法。
通过无人机搭载倾斜摄影仪，将倾斜摄影仪设置为倾斜拍摄模式，实现对景物的倾斜角度进行拍摄，并通过图像处理技术将倾斜拍摄的照片进行拼接，从而得到实景三维建模的模型。
无人机倾斜摄影具有以下几个特点：1.快速性：与传统的实景三维建模方法相比，无人机倾斜摄影能够大大缩短建模的时间，提高效率。
借助无人机的灵活性，可以在短时间内完成大范围的航拍任务，获取大量的数据。
而倾斜摄影仪的倾斜拍摄模式可以在较短的时间内获取较高精度的影像数据，从而更快地生成三维建模。
2.精度高：无人机倾斜摄影可以根据需要调整倾斜角度，以获得更好的景物影像。
通过倾斜拍摄模式，可以获取到更多角度的照片，从而有利于生成更精确的三维建模。
此外，借助先进的图像处理技术，可以对倾斜摄影所得的照片进行自动匹配、校正和拼接，进一步提高建模的精度。
3.数据丰富：无人机倾斜摄影可以获取更多高质量的数据，从而为实景三维建模提供更多信息。
除了倾斜拍摄所得的照片外，还可以通过搭载其他传感器（如激光雷达）获取更多数据，如地形高程数据和点云数据，进一步提升三维建模的精度和细节。
无人机倾斜摄影在实景三维建模的应用中具有广泛的应用前景。
例如，对于城市规划和土地利用管理，通过无人机倾斜摄影技术可以快速获取城市的地理信息，并生成高精度的三维建模模型。
这可以为城市规划提供可视化的参考，帮助决策者更好地了解城市的发展情况，并在规划中做出合理的决策。
此外，无人机倾斜摄影还可以应用于文化遗产保护和旅游景区开发等领域。
通过无人机倾斜摄影技术，可以对文化遗产进行全方位、多角度的拍摄，以保护和传承文化遗产。
同时，在旅游景区开发中，通过倾斜摄影的诸多数据，可以为景区规划和设计提供宝贵的参考信息，提高旅游景区的吸引力和游客体验。
总之，无人机倾斜摄影作为一种新兴的实景三维建模技术，具有快速、精度高、数据丰富等优点，其应用前景广阔。
Leica RCD30倾斜摄影技术及其在实景三维建模中的应用研究
（Hexagon Solutions (Qingdao) Co., Ltd.，Wuhan Hubei 430074）
Abstract:The traditional aerial photogrammetry mainly measured the top of the ground objects, while the perception of the side information of the terrain is limited, so the tilt photogrammetry has become a new technology which has de⁃ veloped rapidly in the world in recent years. The tilt photogrammetry can not only reflect the real situation, but also can embed accurate geographic information through advanced positioning technology, improve the precision and speed of modeling of the 3D city model, greatly reduce the cost of 3D city modeling, make the data more timeliness, and have a higher user experience. In this paper, a semi-automatic method for extracting 3D urban monomer model was proposed, and the method and its implementation process were verified by Leica RCD30 data. Keywords: oblique photogrammetry；Leica RCD30；3D city modeling
基于“倾斜+近景”三维建模技术的城市实景三维建设
基于“倾斜+近景”三维建模技术的城市实景三维建设作者简介：闵虎（1991—），男，汉族，本科，工程师，研究方向为工程测量、规划监督测量、航空摄影测量技术应用等。
E-mail:****************闵虎（长沙测绘有限公司，湖南 长沙 410000）摘 要：开展城市实景三维建设是满足城市发展建设的基本要求。
为提高城市实景三维建模质量和精度，采用“倾斜+近景”三维建模技术完成了某地实景三维建设。
在常规倾斜摄影测量的同时，对复杂、重点区域和建筑物进行超低空绕飞获取更多侧面纹理，并利用人工拍照模式来补充道路两侧建筑物细节信息，联合倾斜航摄影像和近景航摄 影像开展空中三角测量和生成实景三维模型。
实践结果表明：采取“倾斜+近景”相融合的方式能有效提升实景三维模型质量。
关键词：实景三维；建模质量；倾斜+近景；模型质量1 引言随着云计算、大数据和空间地理信息集成等技术的飞速发展，政府数字化转型、基层治理、自然资源管理“一张图”建设进入了崭新阶段[1,2]。
三维地理信息比二维地理信息具有更为直观的空间展示、更加强大的多维空间分析功能[3]，越来越得到用户的青睐。
2022年2月，自然资源部办公厅印发《关于全面推进实景三维中国建设的通知》，明确了实景三维中国建设的目标、任务及分工等，并将建立和更新城市三维实景数据纳入基础测绘范畴。
近年来，为动态掌握城市建设现状及变化情况，多地采用倾斜摄影测量开展城市三维地理信息数据采集，获取城市实景三维地理信息数据[4,5]。
利用倾斜摄影测量开展实景三维建模具有生产速度快、模型效果真实、细节丰富、成本低廉等诸多优势[6]，但因复杂的城市建筑高度和建筑密度，以及无人机在空中倾斜航摄时的拍摄角度容易形成拍摄盲区[7]，导致建筑贴近地面区域、被屋檐遮挡区域及建筑密集区域地物的细节纹理信息不足或丢失[8]，实景三维模型放大后会存在局部粘连、拉花、漏洞以及标语字迹辨识度不高等问题[9]，后期修模需要补拍大量照片，大大增加了工作量。
倾斜摄影与三维实景建模技术设计书
倾斜摄影与三维实景建模技术设计书倾斜摄影与三维实景建模技术设计书承担单位：主要设计人：审核意见：审核人：设计负责人：（注册测绘师盖章）（注册测绘师盖章）年月日年月日批准单位：审批意见：审批人：年月日目录1.概述 (1)1.1项目来源和目的 (1)1.2项目作业范围和内容 (1)2.作业区自然地理概况与已有资料情况 (1)2.1作业区自然地理概况 (1)2.2已有资料情况 (2)3.引用文件 (3)4.成果主要技术指标和规格 (3)4.1测绘基准 (3)4.2基本精度指标 (4)4.3成果数据格式 (4)5.设计方案 (4)5.1软、硬件环境及其要求 (4)5.1.1硬件环境及其要求 (4)5.1.2软件环境及其要求 (4)5.2作业技术流程 (4)5.3各工序的作业方法、技术指标和要求 (5)5.3.1准备工作 (5)5.3.2航空摄影 (6)5.3.2.1航高设计要求 (6)5.3.2.2航线布设、飞行质量及影像质量要求 (6)5.3.2.3飞行控制要求 (7)5.3.3像控测量 (8)5.3.3.1像控布设 (8)5.3.3.2像控点判刺 (8)5.3.3.3像控点联测 (8)5.3.4空中三角测量 (9)5.3.5全自动三维建模 (9)5.4管理体系保证措施 (10)5.4.1质量保证措施 (10)5.4.2环境、职业健康安全保证措施 (10)5.5上交和归档成果及其资料 (11)倾斜摄影与三维实景建模技术设计书1.概述1.1项目来源和目的2013年8月，丰县被确定为全国第二批智慧城市创建试点县，并启动建设了数字丰县地理空间框架项目。
该项目整合更新了多尺度、多分辨率、多类型和多时相的丰县基础地理信息数据体系，构建了丰县地理信息公共服务平台，为“智慧丰县”建设提供了坚实基础。
为进一步完善基础地理信息数据，更加直观的辅助决策，丰富丰县国土资源“一张图”管理系统，丰县国土局决定实施丰县国土资源“一张图”管理系统倾斜摄影与三维实景建模项目。
倾斜摄影测量在实景三维建模中的关键技术研究 李积玲
倾斜摄影测量在实景三维建模中的关键技术研究李积玲摘要：倾斜摄影技术是近年来遥感领域中研发的新技术，不仅能够真实地反映出地理信息，还可通过定位技术、地理信息等，提高航拍影像的处理速度，建立三维模型。
而智慧城市的建设过程需要三维模型的支撑，因此将倾斜摄影测量技术应用在智慧城市中具有十分重要的作用。
文章重点就倾斜摄影测量在实景三维建模中的关键技术进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：倾斜摄影；实景测量；三维建模；关键技术引言三维城市运用描述城市地上景观的三维模型来表达数字城市空间信息，是表达城市信息的重要载体，对城市规划、建设、管理和应急响应有着及其重要的作用，三维城市已经展现出其较高的经济价值和应用潜力。
传统的三维城市模型生产制作是结合遥感影像图和地形图，得到精确的、可靠性强的建筑物模型、道路模型及其他景观小品模型，将组成城市要件的各类三维模型集成为三维城市场景，这种方法适合于普通精度的三维城市建模，但是对于高精度、高仿真、大区域的建模，传统方法势必需要投入更多的作业人员，其建模速度、效率以及时效难以满足三维城市的应用。
1倾斜摄影测量概述1.1倾斜摄影测量技术倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。
拍摄相片时同时记录航高、旁向重叠度、GPS坐标数据等，为后续三维建模的分析整理提供有利条件。
1.2倾斜摄影技术特点将无人机倾斜摄影测量技术应用于构建三维城市，具有以下特点：第一，可操作性强。
获取数据途径简便快捷，后续无需作业人员再次现场拍摄；数据处理主要通过计算机软件解算，自动化程度高；第二，三维模型更接近真实场景。
相比于只从垂直角度拍摄的正射影像，大量倾斜影像可提供建筑物多角度纹理信息，补充地物的侧面细节，使建模效果符合人眼真实场景，弥补了人工建模仿真度低的缺陷；第三，投入成本低。
基于倾斜摄影技术的城市实景三维建模研究
基于倾斜摄影技术的城市实景三维建模研究摘要：科学技术的发展，促进了我国倾斜摄影技术的发展，并在城市实景三维建模中得到了广泛的应用。
应用倾斜摄影实景三维模型，在大比例尺地形图中进行地形数据的体现可以提高数据的识别能力。
为了给倾斜摄影实景三维模型提供稳定的数据源，通过实例研究规划倾斜摄影数据获取流程以及方式，应用空三加密算法、点云数据统计法以及映射等算法丰富实景三维模型在大比例尺地形图中的数据解法。
本文首先分析倾斜摄影三维建模基本原理，其次探讨基于倾斜摄影技术的城市实景三维建模，最后给出处理建议，以供参考。
关键词：倾斜摄影；三维模型；精度分析引言倾斜摄影测量作为一项新兴的测量技术，在三维建模和工程测量中有广泛的应用前景，特别是在街景工厂StreetFactory、Pix4Dmapper、JX4、Pixel⁃grid、DPGrid、TOPGRID、PhotoMesh等三维建模的先进专业软件的开发中，为实景三维模型数据的处理提供强有力支撑。
1倾斜摄影三维建模基本原理倾斜摄影是将计算机视觉处理中的多视点三维重建理论与摄影测量相结合的一种新的摄影测量技术，其特点是在完成数据采集后，采用数据处理技术来实现后期的三维真实场景建模。
倾斜摄影技术是指将自动控制的与倾斜摄影云台相机相结合，应用快速、灵活的优点，提高了倾斜摄影数据采集过程中数据采集的智能化程度，可以更有效地采集地面数据。
在数据采集过程中，从不同的角度拍摄图像，突破了正射影像只能从垂直角度拍摄的限制，扩大了拍摄范围，实现了地面多角度数据的采集。
然后，通过计算机三维建模技术，快速构建具有精确地理位置信息的三维空间模型，能够准确重建目标区域内地形和建筑物的详细特征，提高建模的效率和质量，实际模型的精度可以达到毫米级。
倾斜摄影技术采集的数据包括POS数据和高清照片数据，POS数据主要是采集运行过程中的经纬度、高度、飞行方向、飞行姿态等信息，由飞行控制系统在相机拍照时产生，并与照片一一对应。
基于倾斜摄影的实景三维单体化模型构建方法
基于倾斜摄影的实景三维单体化模型构建方法摘要：单体化模型是研究分析某一区域内事物分布特征的重要途径，也是智慧城市建设的重要技术门类。
本文主要阐述利用倾斜摄影技术建立实景三维模型并执行单体化处理的方案，首先说明单体化模型的构建整体流程，随后说明构建三维模型以及模型单体化的过程，最终通过实验说明单体模型应用效果。
关键词：倾斜摄影；三维；单体化模型引言：智慧城市的建设与三维模型单体化处理密切相关，利用倾斜摄影建立模型并分析成为智慧城市建设的重要步骤，因此有必要探讨实景三维模型以及单体化处理的方式方法。
一、总体流程实景三维模型的构建过程具有信息处理快捷、地面信息种类多、自动化程度高等特征；通过倾斜摄影获取影像数据源后，对数据进行色光均衡处理，获取满足要求标准的三维建模数据，并结合外业测量建立实景三维模型。
真正射影像数据的计算则与三维模型的生成同步进行，通过真正射影像获取矢量数据，采用单体化技术处理矢量数据以及三维实景模型；录入其他属性数据后形成完整的三维单体化模型，进而达到检索管理三维模型数据的效果。
二、实景三维模型构建倾斜影像处理系统的核心价值在实现倾斜摄影数据的自动化处理，处理过程中将外业测绘结果以及影像数据导入到系统中，完成空三加密后及时矫正其中存在的数据畸变现象，并实现影像元素的全面优化，最终建立纹理与三维模型之间的关联。
倾斜影像系统的关键在于降低人力主观行为的干预作用，从根本上保证实景三维模型的精度。
主要经过下列步骤：1．数据预处理。
不同观测条件下反馈的数据本身存在时相差异，即便是同次观测的数据也会存在色彩区分，因此摄影影像在饱和度、色相等多个维度存在差异，直接影响到拍摄成果表达统一性。
在预处理环节则对影像进行归一化处理，确保影像光亮度、均衡度性能完好。
2．点位调整。
基于预处理获取的数据结果进行平差处理，对平差后部分粗差点筛除，并调整预处理数据的部分连接点位。
部分连接点存在偏差较大的问题，需要采用人工调整方式调整预处理结果，降低连接点偏差的整体影响。
基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模
基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模倾斜摄影测量技术的出现，为三维数字城市建模提供了全新的可能性。
倾斜摄影测量技术是一种利用特殊的摄影设备和数据处理方法，通过多角度和多方向拍摄城市建筑物和地形地貌，从而获取高精度的三维地理信息数据的技术。
倾斜摄影测量技术不仅可以实现高精度的城市建筑物立体模型，而且还可以在不同时间段获取城市地貌的立体信息，为城市规划、管理和应急预案等提供重要的数据支持。
本文将主要介绍基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模，并探讨其在城市管理和规划领域的应用前景。
倾斜摄影测量技术通过使用特殊的倾斜摄影设备，在行驶过程中以自由式录制城市建筑物和地形地貌的图像，再利用数据处理软件对这些图像进行融合处理，从而生成精确的三维地理信息模型。
倾斜摄影测量技术相比传统的巡航航空摄影或立体摄影，能够在更短的时间内获取更加详细和真实的城市地图和三维地理信息数据。
基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模，可以实现通过三维模型展示城市建筑物、地貌地形和城市规划。
通过这种方式，不仅可以更加清晰、真实地展示城市的空间信息，还可以对城市的立体信息进行实时更新和维护。
这对城市规划、应急管理、城市维护等领域具有重要的意义。
通过倾斜摄影测量技术获取的城市数字模型，可以实现对城市的可视化规划。
规划人员可以根据三维模型对城市建筑物的体积、高度、密度等参数进行分析，从而更好地指导城市规划和设计。
倾斜摄影测量技术还能实现对城市景观、绿化等方面的真实展示，为城市规划提供更为全面的数据支持和参考。
城市管理是城市运行和发展的重要环节。
基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模，可以为城市管理提供重要的数据支持和决策依据。
未来，随着倾斜摄影测量技术的不断发展和完善，基于这种技术的三维数字城市建模将会成为城市规划和管理的重要工具。
在城市规划中，这种技术将为城市布局和设计提供更为真实、全面的数据支持；在城市管理中，这种技术将为城市基础设施建设和运行管理提供更为精细、高效的数据支持。
基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模
基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模【摘要】倾斜摄影测量技术是一种高精度的三维数据采集技术，能够快速获取城市建筑物的准确三维信息。
本文通过对倾斜摄影测量技术的概述和三维数字城市建模方法的介绍，结合实际案例分析了基于倾斜摄影测量技术的三维城市建模过程。
同时讨论了倾斜摄影测量技术在城市规划中的应用，并探讨了未来的发展趋势。
最后总结了基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模的优势，提出了未来研究方向。
通过本文的研究可以更好地了解倾斜摄影测量技术在城市建模中的应用，为城市规划和管理提供更加精确和可靠的数据支持。
【关键词】倾斜摄影测量技术、三维数字城市建模、城市规划、发展趋势、优势、未来研究方向、案例分析、结论、引言、正文1. 引言1.1 研究背景倾斜摄影测量技术利用倾斜摄影仪和激光扫描仪等设备获取城市地物的三维信息，可以实现对城市建筑、道路、植被等物体的高精度、全方位立体测量。
相比传统的摄影测量技术，倾斜摄影测量技术具有数据获取快速、精度高、成本低等优势，已经在城市规划、土地管理、灾害监测等领域得到了广泛应用。
基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模具有重要的理论和实际意义。
本文旨在对倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用进行深入探讨，为城市规划和管理提供新思路和方法。
1.2 研究目的研究目的是通过倾斜摄影测量技术实现对城市建筑物的高精度三维模型构建，以提升城市规划和管理的效率和准确性。
具体目的包括：一是探讨倾斜摄影测量技术在三维数字城市建模中的应用价值，验证其在城市规划和管理中的实际效果；二是研究倾斜摄影测量技术在建筑物识别、高程测量和立面重建等方面的优势和局限性，为进一步优化技术方法提供理论支持；三是分析倾斜摄影测量技术与传统摄影测量技术在城市建模中的对比，揭示倾斜摄影测量技术的独特优势和适用范围；四是为未来倾斜摄影测量技术的发展方向和应用前景提供参考和借鉴，促进其在城市规划和管理领域的进一步推广和应用。
基于倾斜摄影测量技术构建实景三维模型的方法
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｌ ｔ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｅ ｔ ｒ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｔ ｏ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ — ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ １ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ
摘 要 ： 基 于倾 斜 摄 影测 量 技 术 ， 分析 构 建 实景 三 维模 型 的 具体 方 法 。 在进 行 城 市建 设 的过 程 ， 若 能 够有 效 的运 用三 维 实景模 型 ， 则极 大程 度上 能 够提 高城 市 建设 设计 的精 准度 以及合 理 性 ， 同时也 能 够提 高建设 施 工 的效 率 ， 对 此加 强 实景 三维 模 型构 建 方 法的研 究 ， 有 着现 实的 意义 。 关键 词 ： 倾 斜摄 影测 量技 术 ； 实景 三 维模 型 ； 构建方法 ； 城 市建 设 中图 分 类号 ： Ｐ ２ ３ １ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编号 ： １ ０ ０ ２ — ５ ０ ６ ５ （ ２ ０ １ ７） ０ ９ — ０ ２ ９ ６ — ０ ２
随着 三维可视 化技术 的发 展 ， 使得 实景三维 模型被广 泛 的应 用 ， 并且 取得 了不错 的应 用效 果 ， 能够满 足城 市 区域规 划建 设的需 求 。 实景 三维模 的构建 ， 主要是 基于倾斜 摄影 测 量技 术 ， 进行 基础 数据 资 料搜集 与 整理 ， 进而 构建 的模 型 ， 促进着数 字城市 建设与发 展 ， 提高 了城 市规划建 设以及管理 的工作 效率 ， 具有 较强的推 广应用价值 ” ， 。
Ｍｅ ｔ ｈ ｏｄ ｏｆ ｃ ｏｎｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ３Ｄ ｍ ｏｄｅ ｌ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｏｂ ｌ ｉ ｑｕｅ Ｐｈｏ ｔ ｏｇｒ ａｍ ｍ ｅ ｔ ｒ ｙ
倾斜摄影与三维实景建模技术设计书
倾斜摄影与三维实景建模技术设计书倾斜摄影与三维实景建模技术设计书摘要随着现代科技的发展，倾斜摄影与三维实景建模技术已经广泛应用于城市规划、建筑设计、地质勘探、文化遗产维护等领域，并且在各个领域得到了广泛的应用。
本文旨在探讨倾斜摄影与三维实景建模技术的原理、特点、应用及其发展趋势，以此为依据提出合理的设计方案。
关键词：倾斜摄影、三维实景建模、应用、设计方案一、引言近年来，随着城市化进程的加快和信息化技术的不断升级，倾斜摄影与三维实景建模技术已经成为了一种非常重要且广泛应用于城市规划、建筑设计、地质勘探、文化遗产维护等领域的新型科技。
相信倾斜摄影与三维实景建模技术会在未来的发展中得到越来越广泛的应用，其在各个领域中都将发挥出非常重要的作用。
本文主要探讨倾斜摄影与三维实景建模技术的原理、特点、应用及其发展趋势，以此为依据提出合理的设计方案。
二、倾斜摄影与三维实景建模技术的原理及特点1. 倾斜摄影技术倾斜摄影技术是一种新型的、基于数字摄影的地面倾斜拍摄技术。
这种技术能够通过采用先进的地面倾斜拍摄设备和后期处理技术，获取高精度、高分辨率、高质量的地面真实场景图像，并通过对场景进行几何坐标建模、三维重建和纹理映射等处理，生成逼真的三维场景模型。
倾斜摄影技术的主要特点包括：（1）高精度性能。
倾斜摄影技术能够以毫米级的精度获取真实场景图像，从而保证了后续处理的精度度量数据的准确性。
（2）高空间解析度。
倾斜摄影技术可以采用高分辨率的摄像机和后期处理技术，从而获取高分辨率的地面真实场景图像。
（3）高度真实。
倾斜摄影技术可以获取真实场景图像，并且能够对场景进行几何坐标建模、三维重建和纹理映射等处理，从而生成逼真的三维场景模型。
2. 三维实景建模技术三维实景建模技术是一种将现实中的物体、场景、建筑等复杂真实世界转换为计算机显示的三维图形的技术。
其基本原理是利用数字化摄影、扫描等技术，获取真实世界中的三维数据，并在计算机中进行三维模型构建和纹理映射等处理，最终生成逼真的三维场景。
基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术研究与实践
基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术研究与实践城市实景三维建模是指通过摄影技术将城市或其中一地区的真实场景转化为三维模型的过程。
传统的城市实景三维建模通常采用航空摄影技术，即从飞机或无人机上拍摄大范围的航拍影像，并通过遥感技术进行影像匹配和地形重建。
而基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术则是一种新的方法，它通过倾斜摄影机构拍摄建筑物和地面的多个视角影像，并通过影像匹配和点云处理算法实现精确的三维建模。
1.倾斜摄影数据采集：倾斜摄影系统由倾斜摄影仪、GPS/惯性导航系统和摄影测量软件等组成。
倾斜摄影仪可以同时拍摄建筑物和地面的多个视角影像，GPS/惯性导航系统用于获取摄影机构的位置和姿态信息，摄影测量软件则用于控制倾斜摄影仪的拍摄参数和实时预览。
2.影像匹配与定位：倾斜摄影产生的多个视角影像需要进行影像匹配和定位，以实现准确的三维定位。
影像匹配算法可以通过对影像进行特征点提取和匹配，来计算影像之间的对应关系。
定位算法则依靠GPS/惯性导航系统的位置和姿态信息来进行准确的定位。
3.点云处理与地形重建：影像匹配后，可以根据影像对应点的三维坐标来重建建筑物和地面的点云。
点云处理算法可以对点云进行滤波、配准和拼接等处理，以获得准确和完整的城市三维模型。
4.建筑物模型重建：通过倾斜摄影和点云处理，可以获取到精确的建筑物轮廓和纹理信息。
建筑物模型重建算法可以根据点云信息和影像信息，通过三维重建技术生成建筑物的三维模型。
5.地面模型重建：除了建筑物，倾斜摄影技术还可以获得地面的影像和点云信息，通过地面模型重建算法，可以生成真实的地面模型，包括道路、植被和地形等。
基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术在规模和精度上有着明显的优势。
相对于传统的航空摄影，倾斜摄影可以获取到更多的建筑物细节和立体感，可以实现更加真实的三维建模。
此外，倾斜摄影技术还可以进行动态建模，即通过连续拍摄多个时间点的影像，可以获得城市的变化和发展情况。
基于倾斜摄影和近景摄影技术的实景三维模型制作
基于倾斜摄影和近景摄影技术的实景三维模型制作倾斜摄影和近景摄影技术是现代数字摄影领域中的两种重要技术。
倾斜摄影技术通过特殊的摄影角度和多个视角的组合，可以提供高精度的地形数据和建筑物纹理，从而制作出逼真的实景三维模型。
近景摄影技术则是通过近距离的拍摄，捕捉物体的细节和结构，辅助创建真实的三维模型。
首先，倾斜摄影技术可以通过无人机、航拍等方式获取地形数据和建筑物纹理。
利用倾斜摄影技术，可以从不同的角度拍摄同一个地点，获得高分辨率的图像数据。
这些图像数据可以被用来构建高精度的数字地形模型（DTM）和数字表面模型（DSM），由此可以制作出真实的地形模型。
此外，倾斜摄影还可以捕捉建筑物的外观、纹理和结构等信息，从而还原出真实的建筑物模型。
倾斜摄影技术的优势在于它可以提供大量的现实场景数据，以实现高精度、真实感的实景三维模型的制作。
其次，近景摄影技术可以用来获取物体的细节和结构。
通过近距离的拍摄，可以获得高分辨率的图像数据，进而辅助进行建模、纹理处理等工作。
近景摄影技术可以应用于各种场景，如文物保护、建筑物建模、产品设计等。
例如，在文物保护中，通过近景摄影技术可以记录文物的外观和细节，为文物保护和修复提供参考；在建筑物建模中，通过近景摄影技术可以获取建筑物的细节和结构，用于制作真实的建筑模型。
综合运用倾斜摄影和近景摄影技术，实景三维模型制作可以实现更高的真实感和精度。
首先，在倾斜摄影的基础上，通过近景摄影技术获取物体的更细节和结构信息，再将这些信息与倾斜摄影的数据进行融合，可以得到更真实的三维模型。
其次，近景摄影技术可以用来补充倾斜摄影技术无法捕捉到的细节，从而提高模型的精度和逼真度。
最后，通过倾斜摄影和近景摄影技术的结合，可以更好地还原出真实场景的特点，使得实景三维模型制作更接近实际环境。
综上所述，倾斜摄影和近景摄影技术的应用可以有效提高实景三维模型制作的真实感和精度。
这两种技术相辅相成，可以通过多角度、多视角的拍摄方式提供丰富的现实场景数据，并通过近距离拍摄提供细节和结构信息，从而制作出高质量的实景三维模型。
基于倾斜摄影和近景摄影技术的实景三维模型制作
基于倾斜摄影和近景摄影技术的实景三维模型制作引言：实景三维模型是基于真实世界的建筑、景物、地形等进行数字化建模，使得人们可以在虚拟环境中进行真实感的体验和交互。
而倾斜摄影和近景摄影技术在实景三维模型制作中起着重要的作用。
本文将介绍倾斜摄影和近景摄影技术的原理和优势，并探讨其在实景三维模型制作中的应用。
一、倾斜摄影技术原理和优势倾斜摄影是指将摄影机倾斜一定角度进行拍摄，从而获得倾斜摄影图像。
倾斜摄影技术的原理是通过连续拍摄一组图像，利用图像间的视差信息，经过三角测量与图像匹配等过程，恢复出物体的三维坐标信息，从而实现实景三维模型的制作。
倾斜摄影技术的优势在于：1.高效快速：倾斜摄影可以在短时间内获取大量的图像数据，相比传统的航空摄影和卫星遥感技术更加高效快速。
2.高精度：倾斜摄影通过获取物体的多个视角，可以得到更加精确的三维坐标信息，实现高精度的三维重建。
3.适应性强：倾斜摄影可以在不同环境和条件下进行拍摄，适用于各种不同的地形、建筑物等场景。
二、近景摄影技术原理和优势近景摄影技术是指在较短的距离内对物体进行拍摄，通常使用专业的近景摄影设备，如激光扫描仪、摄影测量仪等。
近景摄影技术的原理是通过测量摄影机与物体的距离和角度信息，结合摄影图像进行三维坐标定位，实现实景三维模型的制作。
近景摄影技术的优势在于：1.高精度：近景摄影技术可以通过激光扫描等手段获取物体表面的精确数据，可以实现高精度的三维重建。
2.全景观测：近景摄影技术可以实现对物体的全景观测，获取物体的各个细节和角度信息。
3.适应性强：近景摄影技术适用于不同尺度的物体，可以应用于建筑物、文物、工程等各种场景。
三、倾斜摄影和近景摄影技术在实景三维模型制作中的应用1.城市规划与建设：倾斜摄影和近景摄影技术可以用于城市规划与建设中，通过对城市空间的三维建模，实现对建筑物、道路、绿化等的精确测量和分析，为城市规划和建设提供参考依据。
2.文物保护与修复：倾斜摄影和近景摄影技术可以用于文物保护与修复中，通过对文物的高精度三维重建和材质纹理的获取，实现文物的数字化保存和修复。
无人机倾斜摄影三维实景建模
无人机倾斜摄影三维实景建模摘要：随着近年来无人机倾斜摄影技术的发展，国内许多城市采用无人机倾斜摄影技术实现城市三维实景模型的建设。
以此为出发点，对城市小场景、重点区域，利用消费级无人机进行三维实景建模工作，详细阐述了该方法的技术路线、关键点及精度评价等内容，为相关工程提供技术参考。
关键词：无人机；三维实景模型；倾斜摄影测量引言城市发展逐渐从以往的数字城市向智慧城市发展转型，在城市规划中二维矢量数据GIS应用则难以满足更加精准且高标准的城市测绘工程。
构建更加直观的真实的且精准度相对较高的城市三维实景模型则受到了社会广泛热议。
无人机倾斜摄影技术的出现，则能够解决以往在城市三维实景建模中存在的问题，借助于多个传感器结构，更加便捷地获取地物数据，具有广泛的应用前景。
1三维实景建模中的无人机倾斜摄影技术概述1.1倾斜摄影技术原理作为遥感测绘工程领域近年来在国际环境中创新发展的技术成果，无人机倾斜摄影测量技术的问世为国内外的测绘工程领域提供了更加鲜明的助力条件。
作为高新测绘技术，我国在2010年将其引进到国内，并且在10年间迅猛发展形成成果。
充分结合我国的地理环境特征以及先进科学技术的应用，融合了以往航空测绘技术的传统成果优势，借助于近景测量的优势效果，又突出了作为创新技术表现的先进性内涵。
1.2基于无人机倾斜摄影测量城市实景三维建模的流程在无人机倾斜摄影测量构建城市实景三维模型的工程中，主要是应用到当前最为先进的无人机飞行器作为搭载平台，从而实现更加精准稳定的安全飞行测量工作。
由智能无人机携带5镜头数码高清摄影相机，在空中进行航测飞行拍摄采集地物数据。
而完成基于城市整体的三维实景模型的工件，还需要完成以下流程，首先来讲，则是需要在无人机的航测飞行过程中采集倾斜影像数据。
包括外业航飞以及像控测量等，形成更加完善的数据采集工作，完成多视角状态下的三维空中三角测量，并结合真三维自动模型生产，形成完整的城市实景三维模型。
复杂地形下无人机倾斜摄影技术的校园三维实景建模
复杂地形下无人机倾斜摄影技术的校园三维实景建模①亓信玖1, 黄风华2, 李传林1, 林国滨2, 曹 俊21(福州大学 数字中国研究院(福建) 空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室, 福州 350108)2(阳光学院 空间数据挖掘与应用福建省高校工程研究中心, 福州 350015)通讯作者: 黄风华摘 要: 针对无人机倾斜摄影技术在复杂地形条件下三维实景建模的可行性及其精度是否满足实际大比例尺测量要求的问题, 本文以福州市马尾区阳光学院校园为例, 采用大疆经纬系列无人机搭载云眼系列五镜头相机的方式完成测区倾斜影像数据的采集. 采用实时动态(Real-Time Kinematic, RTK)连接千寻CORS 账号的量测方式完成测区控制点的采集. 利用Bentley 公司的实景建模软件ContextCapture 对外业采集的数据进行内业处理, 得到了该校园的高分辨率的三维实景模型、数字表面模型(DSM)和真正射影像(TDOM), 并对三维模型进行精度分析. 为了保证模型的精度, 实验过程中通过布设较多控制点, 分块航测, 提高航向和旁向重叠度来提高模型精度. 实验结果表明, 与地面实测数据相比, 采用上述技术所建立的校园三维实景模型的平面位置中误差和高程中误差均小于5 cm,满足实际大比例尺测量的要求, 可为后期校园三维实景模型的二次开发提供重要的数据支持.关键词: 无人机倾斜摄影技术; CORS; 三维实景模型; DSM; TDOM引用格式: 亓信玖,黄风华,李传林,林国滨,曹俊.复杂地形下无人机倾斜摄影技术的校园三维实景建模.计算机系统应用,2021,30(2):110–116./1003-3254/7633.html3D Campus Scene Modeling Based on UAV Tilt Photography in Complex TerrainQI Xin-Jiu 1, HUANG Feng-Hua 2, LI Chuan-Lin 1, LIN Guo-Bin 2, CAO Jun 21(Key Laboratory of Spatial Data Mining & Information Sharing of Ministry of Education, Digital China Research Institute (Fujian),Fuzhou University, Fuzhou 350108, China)2(Fujian Provincial Universities Engineering Research Center of Spatial Data Mining and Application, Yango University, Fuzhou 350015, China)Abstract : This study takes the campus of Yango University in Mawei District, Fuzhou City as an example to study the feasibility and accuracy of 3D modeling of UAV tilt photography in complex terrain. It adopts DJI Matrice series of UAVs carrying cloud eye series of five-lens cameras to collect tilt image data in the survey area. A real-time kinematic instrument connects Qianxun CORS account to complete the acquisition of control points in the survey area. With ContextCapture, a real-world modeling software of Bentley company, the data collected from the external operation is processed for internal operation. Consequently, the high-resolution 3D scene model, Digital Surface Model (DSM) and True Digital Orthophoto Map (TDOM) of the campus are obtained, and the accuracy of the 3D model is analyzed. In order to ensure the accuracy of the model, the experiment improves the accuracy of the model by setting more control points, making sub-regional aerial survey, and improving the overlap of heading and the side direction. Experimental results reveal that the mean square error of the plane position and the mean square error of the elevation of the 3D real scene model are less than 5 cm, which can meet the requirements of large-scale measurement and provide important data计算机系统应用 ISSN 1003-3254, CODEN CSAOBNE-mail: Computer Systems & Applications,2021,30(2):110−116 [doi: 10.15888/ki.csa.007633] ©中国科学院软件研究所版权所有.Tel: +86-10-62661041① 收稿时间: 2019-12-17; 修改时间: 2020-01-14; 采用时间: 2020-04-17; csa 在线出版时间: 2021-01-27110support for the secondary development of the 3D real scene model of the campus in the later stage.Key words: tilt photogrammetry technology of Unmanned Aerial Vehicle (UAV); Continuously Operating Reference Stations (CORS); 3D real scene model; Digital Surface Model (DSM); True Digital Orthophoto Map (TDOM)近些年, 无人机倾斜摄影测量技术是国内外测量领域中发展应用起来的一项高新技术, 已成为摄影测量领域中一个新的研究热点[1]. 该技术主要用于三维实景模型的生产. 随着“数字校园”、“智慧校园”的出现,各大高校争相开展相应课题, 其中三维实景模型是校园智慧建设的亮点之一[2].传统的三维模型构建主要是利用影像或规划图作为底图, 利用三维建模软件结合人工收集到的二维平面和高程数据完成三维模型的构建. 常见的三维建模软件有3DMAX、AutoCAD、SketchUp、CityEngine 等. 通过传统方法生成的三维模型不仅需要耗费大量的人力与财力, 而且由于缺少必要的纹理等信息, 从而导致质量和真实感较差, 不能真实反映复杂地物形状,与现实世界反差较大, 难以满足大区域三维城市的应用[3]. 相对于传统的三维模型来说, 三维实景模型具有不受模型形状的限制、模型真实、生成速度快、应用领域广泛等特点.目前该技术在大比例尺地形图测绘、三维建模、城市规划、国土管理、文物遗产保护等多个领域都得到了广泛应用[4–6]. 本研究以阳光学院马尾校区为例, 研究无人机倾斜摄影测量在复杂地形条件下三维实景模型的方法, 并且检验其精度是否满足实际测量需求的问题.1 无人机倾斜摄影测量技术与空中三角测量1.1 无人机倾斜摄影测量技术无人机倾斜摄影测量技术是指在无人机这一飞行平台上面搭载一台或多台传感器同时从多个角度采集影像, 从而获取地物信息的技术. 与传统的摄影测量相比, 它突破了传 统的垂直拍摄获取正射影像的束缚, 可对同一地物同时从多个倾斜角度摄影, 从而能够快速、高效、大视角地获取更加客观丰富的侧面纹理等信息用于三维实景建模. 近年来, 众多学者对无人机倾斜摄影技术进行了研究. 倾斜摄影测量的发展, 国外比国内早了很多, 国外已经经历了十几年的发展历程[7,8],应用比较广泛, 甚至发展到了室内三维建模. 国内倾斜摄影发展也就8年左右的历史, 2010年在中国测绘科学院刘先林院士的带领下研制出了第一台倾斜相机SWDC-5[9]. 中海达公司自主研发并生产了一款八旋翼的无人机测量系统OS-M8[10]. 上海航测和中测新图推出了AMC580和TOPDC-5倾斜相机, 国产倾斜相机航摄仪得到了一次快速发展[11]. 总之不管硬件还是软件目前国内与国外都有一定差距, 特别是软件. 当前倾斜摄影相机主流为5镜头(其中包括4个倾斜镜头和1个垂直镜头). 本文采用的就是基于五镜头的无人机航空摄影来完成三维实景模型的构建.简而言之, 无人机倾斜摄影测量技术就是无人机技术与倾斜摄影技术的完美结合. 该技术主要包括飞行平台、多镜头倾斜传感器、地面操作控制系统3个部分. 无人机倾斜摄影技术还可以与其他技术相结合来完成人们更高的需求,应用前景广泛. Stöcker等[12]以西班牙安达卢西亚的案例研究了无人机航测在沟渠测量中的应用. Sun等[13]利用无人机倾斜摄影技术与BIM技术及VR技术相结合, 通过虚拟体验来模拟看房系统. 孙少楠等利用无人机倾斜摄影技术与BIM技术相结合实现了在水利工程地形中的应用[14].1.2 空中三角测量摄影测量的主要任务是最大限度地减少外业工作,因此提出解析空中三角测量这一概念. 空中三角测量俗称空三平差, 根据平差中采用的数学模型, 空中三角测量可分为航带法、独立模型法、光束法三种方法.空三平差是数字摄影测量中通过少量野外控制点对测区内的控制点加密从而获取影像加密点平面位置和高程的重要方法[15]. 该方法同样也适合倾斜摄影测量. 相对于传统摄影测量, 多镜头倾斜摄影计算量较大, 计算过程比较复杂. 无人机倾斜摄影测量系统获取的影像空三平差以原始POS数据和野外测定的控制点为基础, 采用严密的数学公式, 按照最小二乘法原理, 平差计算出摄影测量中所需加密点的三维坐标及其定向参数, 同时建立控制点、连接点以及POS辅助数据的多视角影像的联合结算, 进一步保障平差结果的精度. 因2021 年 第 30 卷 第 2 期计算机系统应用111此空三平差在摄影测量中占有十分重要的位置.常见的空三软件很多, 如Inpho、Smart3D PhotoScan、Altizure等. Bentley ContextCapture(原Smart3D, 以下简称CC)是一套实景三维自动建模系统. 它可以自动创建真实的三维模型, 自动化程度非常高, 是目前市场上用的比较多的软件. 此外它还具备高兼容性, 能对各种对象各种数据源进行精确无缝重建. CC有两个版本, 一个普通版ContextCapture, 一个中心版Context-Capture Center, 后者可以进行集群处理, 也就是在主机上能够同时分配多个任务节点给副机同时并行计算,因此计算效率大大提高. 本研究采用的就是中心版本.通过多台计算机建立集群的方式, 同时高效地处理数据量较大的倾斜影像数据.2 无人机倾斜摄影三维实景建模流程2.1 技术流程本文具体的校园三维实景建模的技术流程如图1.图1 校园三维实景建模的技术流程整个三维实景建模的流程主要分为外业数据采集和内业数据处理两个部分. 主要的设计思路: 外业数据采集主要是根据航测区域概况制定航测技术方案来完成. 采集的外业数据包括影像数据、POS数据、控制点数据. 通过该技术采集带的外业数据也称倾斜数据.倾斜数据是带有空间位置信息的可量测影像数据, 通过内业处理软件处理能同时输出DSM、TDOM、DOM、DLG等多种成果[16]. 内业数据处理主要是利用CC对外业采集到的数据进行处理. 主要步骤包括数据预处理、空中三角测量、多视影像密集匹配、构建TIN三角网、自动纹理映射、生产三维实景模型等. 然后对生产的三维实景模型进行精度分析, 满足精度要求的就是所需要的三维实景模型, 否则的话继续数据预处理, 再提交空中三角测量直到满足所需要的精度为止.为了达到精度要求, 实验过程中通过布设较多控制点,分区航测, 使用较高的航向和旁向重叠度来提高模型精度.2.2 航测区域概况阳光学院马尾校区坐落于福建省福州市马尾区卧龙山上, 位于东经119°37′, 北纬25°29′, 学校占地面积约为1 km2, 建筑面积37万平方米. 测区以校园建筑为主, 由于校园坐落于山上地形起伏较大, 最高点与最低点的落差在180 m左右. 对于地形起伏较大的地貌, 如用传统的人工测图, 外业的工作量相当大,并且有好多地段存在安全隐患, 人员和仪器根本无法到达; 然而普通航测法又很难达到大比例尺地形图精度要求, 因此考虑采用无人机倾斜摄影测量技术.2.3 外业数据的采集本次选取的测区范围约为1 km2, 地形起伏较大.针对航测区域的大小、地形等特点, 本文采用多旋翼大疆经纬系列无人机M600Pro (一台六旋翼的无人机)为飞行平台, 云眼系列APS-130五拼相机(半画幅)为多镜头倾斜传感器. 表1为相关具体参数.为了提高模型的精度且不影响成果的质量, 本研究对区域进行分块, 分成南北两块. 航测规划软件此次我采用大疆自主开发的DJI GS Pro. 具体无人机航线规划如图2所示.通过航测规划软件DJI GS Pro连接无人机M600Pro,在软件里面添加一个五镜头APS-130相机并设置对应参数. 根据研究区域的环境等情况, 此次航线规划设计的航带为S形线路. 主要参数设置: 航高130 m, 旁向重叠度80%, 航向重叠度80%, 拍照模式等距间隔拍照, 拍照间隔2 s, 相机朝向平行于主航线, 主航线角度0°, 边距0 m. 由软件计算得知飞行速度8 m/s, 分辨率2 cm. 此次航测南测区获得航片4910张(每个镜头982张), 北测区获得航片5555张(每个镜头1111张),共航片10 465张.计算机系统应用2021 年 第 30 卷 第 2 期112表1 飞行平台和倾斜传感器的详细参数飞行平台(六旋翼)飞行速度: 最大飞行速度65 km/h(无风环境)正射镜头焦距: 25 mm (1个)飞行高度: 最大飞行海拔高度2500 m倾斜镜头焦距: 35 mm (4个)最大升降速度: 上升5 m/s, 下降3 m/s传感器长/短边: 23.5 mm/15.6 mmGPS模块: 3套IMU和GNSS模块像片长/短边: 6000 pix/4000 pix工作环境: −10 ℃至40 ℃主距: 25 mm(a) 北部测区(b) 南部测区图2 无人机航线规划本文POS数据是通过大疆M600Pro飞控导出来的, 由于大疆飞控自身的局限性, 需要我们对导出来的POS数据进行筛选. 剔除多余的POS. 最终得到南测区982个POS数据,北测区共1111个POS, 共2093个POS数据.本文控制点数据是采用G P S-R T K连接千寻CORS账号的量测方式完成采集. 首先在奥威互动地图APP中提前划分好测区范围, 并在其中布设控制点,然后到实地寻找合适位置布设控制点. 根据测区的大小、地理位置、精度等因素, 共布设61个控制点(38个像控点, 23个检查点). 坐标系采用CGCS2000,中央经度120°, 3°分带, 高斯-克吕格投影. 像控点之间的布设间隔在200 m左右, 均匀分布于整个测区. 航测开始前,通过铺设红白或红黄相间的标靶, 通过中海达RTK连接千寻定位系统完成像控点、检查点的采集.控制点的测量方式如图3所示.(a) 控制点测量分布(b) 实际测量图3 控制点的测量方式2.4 内业数据处理外业数据采集获取后, 首先需要对获取的数据进行预处理, 主要包括POS数据的筛选、照片的匀光匀色处理等. 然后再导入到CC进行内业数据处理.通过CC软件对采集到的影像数据、POS数据、控制点数据进行内业处理, 主要的处理流程包括添加影像照片、导入POS数据、刺像控点、空中三角测2021 年 第 30 卷 第 2 期计算机系统应用113量、多视影像密集匹配、构建TIN 三角网、自动纹理映射、提交生产三维实景模型项目、提交生产TDOM 及DSM 项目等; 像控点的选刺需要手动选择并输入实测坐标, 像控点的残差越小, 正射影像的精度越高, 建立出来的三维实景模型质量越高. 分成南北两个区域的空三结果如图4所示, 合并后整个测区空三加密计算结果如图5所示.(a) 北部区域(b) 南部区域图4 南北两个区域的空三结果图5 合并后整个测区的空三结果2.5 项目成果通过CC 软件对采集到的数据完成处理之后, 最终生成了三维实景模型. 校园的部分三维实景模型如图6所示.在生成三维实景模型后, 对空三后的数据重新提交新的项目, 生成许多格式为TIFF/GeoTIFF 的文件,将生成的文件导入ARCGIS 中, 此处使用ArcGIS10.5中的“镶嵌至栅格”功能进行拼接. 生成的TDOM 和DSM 如图7、图8所示.图6 校园的部分三维实景模型图7 测区的部分TDOM图层yg_dsm 值高：213.063低：27.5341图8 测区的部分DSM2.6 三维模型精度分析为了检验无人机倾斜摄影测量的三维模型成果精度, 利用航测之前采集到布设在测区分布均匀检查点,与生成三维模型中相对应位置的点进行对比, 从而完成该模型的精度评定. 表2是同位置三维模型采集点与检查点的对比.利用外业采集的检查点坐标(作为真值)与三维模型中对应位置的坐标(作为观测值)通过下列中误差计算公式得到坐标中误差如下:计算机系统应用2021 年 第 30 卷 第 2 期114式中Dx、Dy表示X、Y方向的中误差; Dxy表示平面位置中误差; Dz表示高程中误差.通过表2对三维实景模型上采集的23个检查点进行统计, 经计算可知X方向、Y方向的中误差分别约为3.03 cm, 3.06 cm. 平面位置中误差约为4.31 cm. 高程中误差约为2.88 cm. 满足实际大比例尺1:500测量的需求.表2 同位置三维数字地面模型采集点与检查点对比表点号检查点的实测值模型中检查点的坐标真误差x y z x y z|△x||△y||△z|0444 661.4562 877 543.031102.063444 661.482 877 543.07102.060.0240.0390.003 1444 728.8712 877 580.62198.124444 728.862 877 580.6198.150.0110.0110.026 2444 477.7472 877 651.694101.693444 477.722 877 651.67101.700.0270.0240.007 3444 310.2752 877 726.975102.757444 310.272 877 726.94102.730.0050.0350.027 4444 280.3912 877 641.032104.749444 280.352 877 641.01104.750.0410.0220.001 5444 297.8962 877 531.17587.253444 297.872 877 531.1987.250.0260.0150.003 6444 163.3592 877 486.97692.877444 163.392 877 486.9592.900.0310.0260.023 7444 105.6572 877 556.87292.823444 105.692 877 556.8792.850.0330.0020.022 8444 173.3992 877 650.809113.921444 173.382 877 650.83113.930.0190.0210.009 9444 092.4622 877 754.423115.276444 092.422 877 754.42115.340.0420.0030.064 10444 143.5472 877 849.877139.499444 143.522 877 849.79139.460.0270.0870.039 11444 237.0152 877 908.872140.591444 237.032 877 908.83140.520.0150.0420.071 12444 385.8532 877 921.056131.162444 385.872 877 921.03131.170.0170.0260.008 13444 345.8432 877 817.76109.838444 345.832 877 817.73109.860.0130.0300.022 14444 621.2432 877 559.579102.491444 621.272 877 559.61102.490.0270.0310.001 15444 603.8112 877 637.762117.179444 603.772 877 637.76117.170.0410.0020.009 16444 489.4402 877 759.452122.839444 489.382 877 759.42122.810.0600.0320.029 17444 586.7562 877 759.336138.408444 586.792 877 759.31138.410.0340.0260.002 18444 697.2782 877 866.878150.606444 697.252 877 866.85150.580.0280.0280.026 19444 512.6072 877 894.48158.585444 512.632 877 894.47158.610.0230.0100.025 20444 590.2052 877 950.634163.776444 590.222 877 950.61163.770.0150.0240.006 21444 686.2512 877 759.005138.521444 686.302 877 759.02138.530.0490.0150.009 22444 209.9162 877 578.57196.315444 209.892 877 578.5496.370.0260.0310.0553 结论与展望该研究首先利用大疆M600Pro搭载五镜头相机采集获取了阳光学院校区的影像数据, 通过GPS-RTK连接CORS账号的量测方式完成了像控点和检查点的采集, 再结合M600Pro飞控导出的POS数据. 利用这些数据经过CC软件处理之后, 获得了该区域高分辨率的三维实景模型、TDOM、DSM. 表明了无人机倾斜摄影技术在复杂地形条件下构建三维实景模型具有可行性, 此外通过模型的精度分析, 得到了三维实景模型的平面位置和高程中误差均小于5 cm, 满足大比例尺1:500的实际测量需求. 为后续三维模型的二次开发提供了数据支持. 但是该研究通过增加像控点来提高三维模型的精度, 还存在相当的局限性. 控制点多的话误差也会积累, 不一定能提高模型精度. 在实际的生产处理过程中, 受无人机等设备、大气环境及软件算法等因素, 无人机的飞行姿态, 照片的质量等都会影响模型的精度. 此外得到的三维实景模型还比较粗糙, 对于遮挡比较严重的地方没有进一步精细化. 希望在以后的学习过程中, 可以进一步对模型的精细化、单体化、多元数据融合及三维模型的二次开发进行更深层次的研究.参考文献丁志广, 严新生, 陈辉光. 无人机倾斜摄影用于江门市快速三维建模的探讨. 城市勘测, 2016, (4): 72–78. [doi: 10.3969/j.issn.1672-8262.2016.04.016]1陈优良, 周亦明, 兰小机, 等. 基于无人机倾斜摄影的校园三维模型构建. 江西理工大学学报, 2019, 40(3): 14–21.2谭仁春, 姚岚. 城市三维快速建模方法探讨. 测绘科学, 2015, 40(5): 136–138.3田野, 向宇, 高峰, 等. 利用Pictometry倾斜摄影技术进行全自动快速三维实景城市生产——以常州市三维实景城市生产为例. 测绘通报, 2013, (2): 59–62, 66.4徐思奇, 黄先锋, 张帆, 等. 倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用. 测绘通报, 2018, (2): 111–115.5杨国东, 王民水. 倾斜摄影测量技术应用及展望. 测绘与空62021 年 第 30 卷 第 2 期计算机系统应用115间地理信息, 2016, 39(1): 13–15, 18. [doi: 10.3969/j.issn.1672-5867.2016.01.004]Rau JY, Chu CY. Photo-realistic 3D mapping from aerialoblique imagery. International Archives of thePhotogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Science-ISPRS Arvchives, 2010, 38(2): 110–115.7Nils K. Oblique aerial photograph: A status review.Photogrammetric Week, 2009, 20(5): 119–125.8闫利, 费亮, 叶志云, 等. 大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法. 测绘学报, 2016, 45(3): 310–317,338. [doi: 10.11947/j.AGCS.2016.20140673]9马晨, 杨辽, 池梦群, 等. 非量测相机倾斜航空影像空三加密精度评价. 遥感信息, 2015, 30(6): 71–75. [doi: 10.3969/j.issn.1000-3177.2015.06.014]10孙宏伟. 基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模. 现代测绘, 2014, 37(1): 18–21. [doi: 10.3969/j.issn.1672-4097.112014.01.006]Stöcker C, Eltner A, Karrasch P. Measuring gullies bysynergetic application of UAV and close range photo-grammetry—A case study from Andalusia, Spain. CATENA,2015, 132: 1–11. [doi: 10.1016/j.catena.2015.04.004]12Sun TW, Xu ZH, Yuan JY, et al . Virtual experiencing andpricing of room views based on BIM and oblique photogrammetry. Procedia Engineering, 2017, 196: 1122–1129. [doi: 10.1016/j.proeng.2017.08.071]13孙少楠, 张瑞, 于景波, 等. 倾斜摄影技术与BIM 技术结合在水利工程地形处理中的研究. 中州大学学报, 2018,35(6): 100–105, 127.14姚国标. 倾斜影像匹配关键算法及应用研究. 测绘学报,2015, 44(3): 354. [doi: 10.11947/j.AGCS.2015.20140548]15顾广杰, 张坤鹏, 刘志超, 等. 浅谈无人机倾斜摄影测量技术标准. 测绘通报, 2017, (S1): 210–213.16计算机系统应用2021 年 第 30 卷 第 2 期116。
倾斜摄影专业技术设计书
倾斜摄影专业技术设计书倾斜摄影专业技术设计书一、摄影概述摄影作为一种艺术形式及技术手段，在现代社会中得到了广泛的应用和发展，成为了许多人用于表达创意的工具。
而倾斜摄影，则作为摄影技术中的一种特殊形式，更加考验摄影师的专业技术水平和创造力。
二、摄影器材在进行倾斜摄影时，相机和镜头的选择非常重要。
常用的相机有佳能和尼康两个品牌，它们的机身都非常稳定，镜头则需要具有一定的实用性和灵活性。
此外，还需要辅助器材如快门线、三脚架等。
三、拍摄方式倾斜摄影是通过相机对着物体进行倾斜拍摄的方式得到的，因此，摄影师需要有一定的角度感知能力和水平调节能力。
在摄影过程中应特别注意避免发生晃动或者闪光强度不一致等情况。
四、后期处理拍摄完成后，需要进行认真的后期处理。
通常，在电脑上通过Photoshop等软件进行色彩、对比度和曝光度的调整等处理，以达到更好的效果。
此外，还可以对图片进行修剪、清晰度调节等操作。
五、倾斜摄影的应用倾斜摄影技术可大大提高照片的艺术性和观赏性，因此，在许多领域得到了广泛的应用，如城市景观、建筑设计、广告摄影等方面都非常受欢迎。
同时，还有大量的专业摄影师通过倾斜摄影的手段创作出了许多让人耳目一新的艺术作品。
六、小结倾斜摄影技术需要摄影师具备一定的专业技术知识和实践经验，同时还需要有一定的创意和灵感。
只有这样才能达到令人赞叹的拍摄效果。
然而，只要坚持练习和不断学习，相信每一个摄影爱好者都可以把倾斜摄影技术运用得游刃有余，创造出更多更好的摄影作品。
无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用研究
无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用研究一、引言随着科技的快速发展，无人机倾斜摄影技术以其独特的优势逐渐崭露头角，成为城市实景三维建模领域的研究热点。
该技术结合了无人机的高机动性、高分辨率摄影以及多角度拍摄的特点，为城市三维空间数据的获取提供了新的解决方案。
城市实景三维建模是城市信息化建设的重要组成部分，对于城市规划、智慧城市构建、应急管理等领域具有重要意义。
传统的三维建模方法往往存在数据采集困难、成本高、周期长等问题，而无人机倾斜摄影技术的出现，为这些问题提供了有效的解决途径。
通过无人机搭载的高分辨率相机，可以快速获取城市区域的多角度影像数据，进而利用三维重建技术生成高精度的实景三维模型。
本研究旨在深入探讨无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的关键技术、方法及应用效果。
通过对现有技术的梳理与分析，提出优化方案，并通过实验验证其可行性和优越性，以期为相关领域的实际应用提供理论支撑和技术指导。
二、文献综述近年来，国内外学者在无人机倾斜摄影技术及其在城市实景三维建模中的应用方面取得了显著的研究成果。
通过对相关文献的梳理和分析，可以发现该技术的研究主要集中在以下几个方面：首先，无人机倾斜摄影技术的设备选型与飞行规划是研究的重点之一。
不同类型的无人机和相机设备对于数据采集的质量和效率具有重要影响。
因此，学者们针对不同应用场景和需求，对无人机和相机的选型进行了深入研究，并提出了多种优化飞行规划方案。
其次，无人机倾斜摄影数据的处理与三维建模方法是研究的另一大热点。
由于无人机采集的影像数据具有多角度、高分辨率等特点，如何有效地处理这些数据并生成高精度的三维模型成为研究的难点。
目前，已有多种成熟的三维重建算法被应用于无人机倾斜摄影数据的处理中，如基于点云的三维重建、基于多视影像的密集匹配等。
在国内研究方面，我国的学者们针对无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用进行了大量实践和研究。
他们通过对不同城市区域进行无人机飞行试验，验证了该技术在城市规划、智慧城市建设等领域的实际应用效果，并提出了一系列具有创新性的理论和方法。
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倾斜摄影与三维实景建模技术设计书倾斜摄影与三维实景建模技术设计书承担单位：主要设计人：审核意见：审核人：设计负责人：（注册测绘师盖章）（注册测绘师盖章）年月日年月日批准单位：审批意见：审批人：年月日目录1.概述 (1)1.1项目来源和目的 (1)1.2项目作业范围和内容 (1)2.作业区自然地理概况与已有资料情况 (1)2.1作业区自然地理概况 (1)2.2已有资料情况 (2)3.引用文件 (3)4.成果主要技术指标和规格 (3)4.1测绘基准 (3)4.2基本精度指标 (4)4.3成果数据格式 (4)5.设计方案 (4)5.1软、硬件环境及其要求 (4)5.1.1硬件环境及其要求 (4)5.1.2软件环境及其要求 (4)5.2作业技术流程 (4)5.3各工序的作业方法、技术指标和要求 (5)5.3.1准备工作 (5)5.3.2航空摄影 (6)5.3.2.1航高设计要求 (6)5.3.2.2航线布设、飞行质量及影像质量要求 (6)5.3.2.3飞行控制要求 (7)5.3.3像控测量 (8)5.3.3.1像控布设 (8)5.3.3.2像控点判刺 (8)5.3.3.3像控点联测 (8)5.3.4空中三角测量 (9)5.3.5全自动三维建模 (9)5.4管理体系保证措施 (10)5.4.1质量保证措施 (10)5.4.2环境、职业健康安全保证措施 (10)5.5上交和归档成果及其资料 (11)倾斜摄影与三维实景建模技术设计书1.概述1.1项目来源和目的2013年8月，丰县被确定为全国第二批智慧城市创建试点县，并启动建设了数字丰县地理空间框架项目。
该项目整合更新了多尺度、多分辨率、多类型和多时相的丰县基础地理信息数据体系，构建了丰县地理信息公共服务平台，为“智慧丰县”建设提供了坚实基础。
为进一步完善基础地理信息数据，更加直观的辅助决策，丰富丰县国土资源“一张图”管理系统，丰县国土局决定实施丰县国土资源“一张图”管理系统倾斜摄影与三维实景建模项目。
受丰县国土局委托，我院承担本项目工作。
为规范作业、统一技术要求，保证测绘产品质量符合相应的技术标准，根据国家有关规范，编制本项目技术设计书。
1.2项目作业范围和内容根据甲方需求对丰县主城区约50平方公里进行倾斜摄影和三维实景模型制作任务。
图1：丰县倾斜摄影范围图2.作业区自然地理概况与已有资料情况2.1作业区自然地理概况丰县，又名凤城，徐州市下辖县，位于江苏省徐州市西北部，界于东经116°21′15″～116°52′03″，北纬34°24′25″～34°56′27″之间，地处苏、鲁、皖三省七县交界处，淮海经济区中心地带。
北与山东省的金乡、鱼台县接壤，南与安徽省砀山、萧县毗邻，西接山东省单县、东与本省铜山、沛县相连。
丰县总面积1449.7平方公里，南北长约59.2公里，东西宽约46.6公里。
处于淮海经济区中心地带和华北平原的东南边缘。
丰县历史悠久，有“先有徐州后有轩，唯有丰县不记年”一说。
是汉高祖刘邦家乡、又是天师张道陵家乡，有“千古龙飞地，一代帝王乡；天师故里”的美誉。
丰县境内河流原为自然河流，东西走向，建国后进行了全面治理，以大沙河为界，东有郑集南北支流，流向自西向东；西有复新河水系，流向自南向北，废黄河经过治理，引入长江水，形成了大沙河带状水库。
丰县地处暖温带半湿润季风气候区，四季分明，日照充足，年平均气温在15℃左右，最冷月（一月）平均气温-0.2℃，最热月（七月）平均气温27.3℃，年平均降水量约630.4毫米，无霜期达200天左右。
丰县已经形成以高等级公路和铁路为骨架，水陆并举，内联外延，四通八达的交通网络。
境内徐菏（徐州－菏泽铁路，徐宿淮盐铁路的一部分）铁路、在建的丰沛铁路、徐济（徐州－济宁）高速公路穿境而过；有省级公路三条（S321、S322、S254），其中徐丰一级公路（S322）连接洛连（洛阳－连云港）、宁徐（南京－徐州）、京沪（北京－上海）、京福（北京－福州）高速公路；丰县东有京沪铁路、南有陇海铁路、西有京九铁路、北有新石铁路。
丰县距陇海铁路40公里、距京沪铁路70公里、距京九铁路100公里、距徐州观音机场100公里、距商丘机场100公里、距济宁嘉祥机场60公里、距沛县农用机场40公里、距连云港码头300公里。
正常情况下，丰县至北京、上海、南京、连云港分别只需7小时、6小时、4小时、2小时。
境内水运主航道有复新河五级航道及丰沛运河航道。
复新河航道与微山湖连接直通京杭大运河，丰沛运河亦与京杭大运河连接，水运通过运河连接京杭大运河可通江达海。
2.2已有资料情况（1）江苏省全球导航卫星连续运行参考站综合服务系统（以下简称JSCORS）可为本项目提供高精度、现势性强的测绘基准服务；（2）江苏省全省2017年0.3米影像数据为本项目提供基础影像和航线设计；（3）江苏省B、C级GPS 网共同构成的CGCS2000 大地坐标框架，其成果为2000 国家大地坐标系成果及1985 国家高程基准的高程成果。
2002 年施测的江苏省C 级GPS 控制点，国家一、二、三、四等三角点，均可以提供CGCS2000 坐标，该成果可用于像控点起算数据和已知成果点的数据检核；（4）似大地水准面成果：“十二五”期间完成的江苏省似大地水准面精化成果，成果精度优于3cm，成果可用于高程数据的转换；（5）江苏省“十二五”基础测绘成果数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）等资料作为其检校资料；（6）近几年的像控测量历史成果、像控点库可作为本项目参考、检核及后期成果检校数据。
3.引用文件（1）CH/T 3006-2011《数字航空摄影测量控制测量规范》；（2）CH/Z 3004-2010《低空数字航空摄影测量外业规范》；（3）CH/Z 3003-2010《低空数字航空摄影测量内业规范》；（4）CJJ/T 73-2010《卫星定位城市测量技术规范》；（5）CH/T 2009-2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》；（6）CH/T 1004-2005《测绘技术设计规定》；（7）CH 1016-2008《测绘作业人员安全规范》；（8）CJJ/T 157-2010《城市三维建模技术规范》；（9）CH/T 9015-2012《三维地理信息模型数据产品规范》；（10）CH/T 9016-2012《三维地理信息模型生产规范》；（11）CH/T 9024-2014《三维地理信息模型数据产品质量检查与验收》。
4.成果主要技术指标和规格4.1测绘基准（1）平面坐标系统：采用2000国家大地坐标系（CGCS2000），高斯-克吕格投影，中央子午线117°，3°分带。
（2）高程基准：1985国家高程基准。
4.2基本精度指标地面影像分辨率优于0.05米。
空三加密基本定向点平面位置残差不大于0.3 m，高程残差不大于0.26m。
检查点平面位置误差不大于0.5m；高程误差不大于0.4m。
（阴影、摄影死角、隐蔽等特殊困难地块误差可适当放宽0.5倍）三维模型的平面精度、高度精度均达到Ⅲ级，平面中误差不大于0.8m，高度中误差不大于1m。
地形（DEM）格网点平地高程中误差不大于0.37m。
（阴影、摄影死角、隐蔽等特殊困难地块误差可适当放宽0.5倍）三维模型景观效果达到二级模型景观的要求。
4.3成果数据格式航片成果格式为*.jpg；三维模型成果数据格式*.osgb。
5.设计方案5.1软、硬件环境及其要求5.1.1硬件环境及其要求（1）固定翼无人机、多旋翼无人机、操控设备等；（2）倾斜相机（2镜头或3镜头或5镜头等）；（3）高、中档微机、图形工作站等；（4）双频GNSS接收机。
5.1.2软件环境及其要求（1）ContextCapture Center、pix4dmapper、photoshop等数据处理软件。
（2）无人机地面站软件；（3）GNSS接收机相应的商用数据处理软件；（4）江苏省2000国家大地坐标系基准转换平台。
5.2作业技术流程图2：作业技术流程图5.3各工序的作业方法、技术指标和要求5.3.1准备工作本项目拟采用无人固定翼航飞平台搭载多镜头进行倾斜影像获取,地面影像分辨率要求0.05米。
根据甲方确定范围后，至现场进行现场踏勘，制定航飞方案，确定采用的飞机类型、相机类型，人员安排等。
在经过现场踏勘后，本项目拟采用飞马F200固定翼无人机，搭载SONY QX1倾斜相机（镜头角度为左38°左倾，右25°后倾）。
图3：飞马F200无人机及相机参数5.3.2航空摄影5.3.2.1航高设计要求丰县主城区地势平坦，按照一个航摄分区进行航飞。
航高根据所航摄区域楼高、地面分辨率、现场周边情况综合考虑设计。
航高示意图及公式如下：图4：航高示意图a =f 式中：h—飞行高度f—镜头主距(20mm)a—像元尺寸(4.3μm)GSD—地面分辨率(优于0.05m)在相机正射地面时相对航高最大不超过232m 。
由于搭载相机为左38°左倾，右25°后倾，为满足地面分辨率优于5cm,故飞机飞行高度不得大于182.8m 。
5.3.2.2航线布设、飞行质量及影像质量要求倾斜模块 镜头数量 2 传感器尺寸 23.2mm *15.4mm 有效像素 2010万（5456×3632） 镜头参数 20mm（1）航线布设航线应按摄区走向直线方法敷设，平行于摄区边界线的首未航线必须确保侧视镜头能获得测区有效影像。
采用双镜头布设航线时需东西航线布设后再进行往返飞行，保证多角度获取倾斜摄影影像。
（2）飞行质量航向覆盖超出摄区边界线至少3 条基线（摄影进点与摄区边界距离应大于H ×（2tgθ前视+ tgθ后视），摄影出点与摄区边界距离应大于H×（2tgθ后视+ tgθ前视））。
分区边界覆盖应满足分区模型生产的要求。
像片航向重叠度一般设计为70%～80%，旁向重叠度一般设计为50%～80%。
航摄中出现的相对漏洞和绝对漏洞均应及时补摄，应采用前一次航摄飞行的数码相机补摄，补摄航线的两端应超出漏洞之外的两条基线。
按照设计航高飞行，实际航高与设计航高之差不应大于50米。
同一航线上相邻像片的航高差不得大于30米，最大航高与最小航高之差不应大于50米。
（3）影像质量摄影时天气情况要求良好，确保有足够的光照度，摄影时太阳高度角应大于45º，阴影不大于 1 倍。
摄影时间要求为 10～15 时为最佳选择。
影像质量特别强调影像清晰，反差适中，颜色饱和，色彩鲜明，色调一致，相同地物的色彩基调基本一致。
有较丰富的层次，能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像，能够建立清晰的立体模型。