浅谈三维倾斜摄影测量

作者：张玲，张鹏

来源：《科技传播》 2018年第24期

摘 要 伴随科学技术的持续进步，人们对于测量技术的要求也在不停的提升，在遥感测绘手段不断更新换代的今天，作为一项全新的空间遥感测绘与三维建模方法，三维倾斜摄影测量技术得到了越来越多的关注与应用。基于现代无人机的帮助，三维倾斜摄影测量技术的优势更是得到了完美的发挥。文章就三维倾斜摄影测量技术的概念、优势以及未来发展前景展开讨论，以期为人们认识、了解三维倾斜摄影测量技术，发挥该技术的巨大潜力，在测绘与建模技术上取得更加长足的进步。

关键词 三维倾斜；摄影测量；测量技术；应用前景

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）225-0061-02

三维倾斜摄影作为一种新兴的测绘方式一出现就倍受关注，而今在不断的试验与时间的检验中，该技术正在不断的完善并走向成熟。于此同时，越来越多的领域开始接受这一技术，进而成为了测量界的又一“新宠”。三维倾斜摄影技术以其劳动成本小、工序简单、效率高等特点剥夺各界眼球。

但并非三维倾斜摄影就一定都是优点，在其刚起步阶段也有很多的人对其发起了质疑。确实，三维倾斜摄影相比于全站仪而言，还无法达到那么高的精度要求。这也使得三维倾斜摄影技术，在很多方面的应用也存在众多的局限性，但其在未来的发展中依然具有极大的潜力。

1 三维倾斜摄影测量技术简介

1.1 三维倾斜摄影测量技术概念

三维倾斜摄影技术指的是建立在摄影测量基础上的又一进步发展的新型技术，原始的摄影测量技术较为单一，输出的成果数据基本由正射影像组成，并且在数据处理阶段无法进行多方面观测。而三维倾斜摄影技术输出成果数据格式多，搭载形式多样，还具有直观的可视性，为此得到了众多测量机构的认可。

运用无人机进行三维倾斜摄影测量的方式较传统测量方式而言展现出了更多的优势，因此备受社会各界关注。但是该测量方式具有一个较难处理的问题——三维模型构建，以往的模型构建工作需要借助CAD 技术、摄影技术及测量技术的辅助支持，即先建立出二维模型，随后利用人工粘贴方式扩展为三维模型，这种模型构建方式不可避免的需要花费大量的时间及金钱。现在三维倾斜摄影测量技术可以基于建模软件直接建模，并且在数据处理软件中进行下一步的数据成果处理。

1.2 三维倾斜摄影测量技术原理

三维倾斜摄影测量技术得以顺利进行离不开飞行器的帮助，该飞行器需要安装5 台传感器，以便于实现不同角度的影像信息采集。在进行影像信息采集的时候，传感器还会对飞行高度、行驶速度、运行方向、重叠情况及地理坐标等信息进行实时记录与整理。飞行器在同一时刻会获得几组影像重叠的照片，同一影像最多能出现在3 张不同角度的照片上，这些照片不仅能够为被测物基本结构分析提供影像支持，同时也有助于纹理制作工作的顺利进行。三维倾斜摄影测量涵盖定位技术，能够将被测物影像资料、地理信息准确的呈现在客户面前，因此在遥感影像测量行业获得了广泛应用。

1.3 三维倾斜摄影测量技术的优点

1.3.1 直观性

通过三维倾斜摄影测量技术所呈现出来的“三维立体模型”可以更加直观地展现出测量区域的具体地形地貌的特征，并且三维立体模型可以从各个不同的角度对被测物体进行观测。

1.3.2 高效性

三维倾斜摄影技术全程基本由无人机与建模软件进行工作，人员参与较少，比起以往的普通全站仪测量来说，可以节约更多的人员劳动力以及劳动时间，并且采用无人机技术可以实现大规模建模，极大地提高测量的工作效率。

1.3.3 高性价比

三维倾斜摄影技术可以高效并且大规模的进行三维模型的建立，三维倾斜摄影在无人机的帮助下不仅能够获取清晰影像数据，同时还能将这些影像数据转换为DSM、DOM 及DLG 等格式的信息，上述信息不会占用过多储存空间，同时还具有信息处理速度快的特点，由此展现了较高的性价比。

1.3.4 真实性

利用三维倾斜摄影测量技术计算得到的三维模型能够真实、准确地展现出所测区域的地理情况，并且在这个三维模型中有坐标、高程等一系列数据，弥补了以往测量技术缺乏真实性的短板。

2 三维倾斜摄影测量技术的应用前景

2.1 三维倾斜摄影测量技术现实应用

目前，我国将三维倾斜技术主要应用于测绘、城乡规划、应急、公安管理、旅游等方面。

此外，美国还将三维倾斜无人机技术应用于森林火灾检测、精准的农业生产和海洋检测等领域。

同时，因三维倾斜摄影测量技术可以在实际运用时精准的将地理数据反映给使用者，进而极大地扩展了该技术的运用领域，这一点如今主要体现在如国土安全的保护、城市监管规划、突发情况处理等诸多工作上。需要注意的是，当面对实际运用时，应酌情调整摄影影响的密集匹配性，以满足用户对于该技术实用性的要求，尤其是目前应用做多的多视影像具影响匹配技术，也为三维倾斜摄影测量的应用起到了十分正面的推动作用。另外，集适用性强、分辨率高等优点于一身的三维倾斜摄影测量技术在未来会被越来越多的应用。

2.2 三维倾斜摄影测量技术前景分析

随着科学技术的持续进步，三维倾斜摄影测量技术在倾斜摄影测量技术的加持下在不断的提高着其适用性，同时，伴随着各种设备便携性与集成性的提升，以无人机为核心的测量方式已逐渐成为行业主流。所以，基由这一情况，未来一定是以全面提升无人机的续航性、承载性以及稳定性为发展方向，并作为重点科研项目加以研发。

此外，在目前无人机自身轻巧、灵便以及相对成本较低的基础之上，未来无人机在三维倾斜摄影测量技术上的优势必将更加显著，而且面对更加多样化的客户需求，无人机在未来遥感测绘上的应用也将得到更大的普及。

另外，对于技术上的追求也不可以拘泥于三维倾斜摄影测量，应将更多的高新技术与之合理、有效的结合，发挥出更加强大的作用。如无人机与红外线遥感、多光谱遥感、雷达测绘等多种遥感测绘技术的完美结合，一定会更好地拓展三维倾斜摄影测量技术的应用领域，为测量技术开创一个全新的时代。

3 结论

近几年来，三维倾斜摄影测量技术获得快速发展、广泛应用，同时在实际应用中展现出了其特有的优势。三维倾斜摄影测量技术不仅能够帮助人们快速获取建筑、树木、沟渠等一系列地理实体的文理，同时还能准确呈现测量物的细节构造。该测量技术不仅提高了被测物影像数据多元性，同时凭借航测影像重叠手段提高了影像数据的精准性，确保三维实物模型构建工作更为智能、高效。

这个摄影测量方式完美的融合了分层显示及纹理映射两项技术，为数据获取及后期建模奠定基础，不仅提高了三维建模工作质量与水平，而且大幅降低了日常建模成本。但是由于目前三维倾斜摄影测量技术的成果运用还比较少，所以需要继续探索发现，发掘更多三维倾斜摄影的应用潜力。

三维倾斜摄影测量的精度一直是人们关心的话题，这也正是三维倾斜摄影测量技术接下来要处理的问题，在不断提高工作效率的同时，更要将精度这一至关重要的点进行更加深入的精进。未来，三维倾斜摄影测量技术，定会给测量界带来一场新的变革，开启属于三维倾斜摄影的新时代。

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