鄭國林

隨著城市化進程的推進，城市建設(shè)呈現(xiàn)了多樣化、復雜化的趨勢。這在客觀上催生了測繪新技術(shù)的誕生。一些以現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)的信息化測繪工具和手段也不斷地應用于現(xiàn)代城市的各項工程建設(shè)中，其中包括傾斜攝影測量技術(shù)。

一、城市建設(shè)中的傾斜攝影測量及其應用的意義

（一）攝影測量在實際應用中的發(fā)展

傳統(tǒng)的攝影測量有一個明顯的缺陷，那就是只能為人們提供正面的垂直角度的攝影像，不能進行多角度地觀察物象，因而也就難以滿足現(xiàn)代城市建設(shè)之需要。而傾斜攝像測量則綜合地利用了現(xiàn)代科學技術(shù)，特別是信息技術(shù)的優(yōu)勢，徹底地顛覆了傳統(tǒng)攝影測量的理念，實現(xiàn)了多角度采集地面影像信息的功能，很好地滿足了現(xiàn)代城市建設(shè)的需要。如在城市立交橋工程建設(shè)的測量中，我們可以利用一臺無人飛行器，根據(jù)需要在上面安置多臺攝影傳感器，就可以很方便地獲得一個多角度采集的地物影像信息資料，為人們提供了一個具有更真實感的視覺效果。正是這一優(yōu)勢使得它在現(xiàn)代城市建設(shè)中的應用備受人們的青睞。

（二）城市建設(shè)中傾斜攝影測量技術(shù)的實踐意義

首先是為城市總體規(guī)劃提供更具體、更詳實、更形象的影像信息資料。利用傾斜攝影測量技術(shù)，可以方便地采集到關(guān)于整個城市及其周邊環(huán)境的真實信息資料。城市規(guī)劃者可以多角度地了解整個城市及其周邊的環(huán)境，能夠深入內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各個細節(jié)了解測量物的具體情況，使其在城市總體規(guī)劃中能夠胸有成竹，全局把握。

其次是有助于提高城市建設(shè)工程項目的質(zhì)量。在城市工程建設(shè)項目中，前期的測繪工程的精度直接影響到整個工程的質(zhì)量。由于傾斜攝影測量所獲得的信息是全方位的，也是最全面最完整的。因此可以根據(jù)需要對傾斜攝影測量中獲得的影像進行進一步的單張攝影量測。比如通過有關(guān)數(shù)字化軟件能對傾斜攝影獲取的某一建筑物影像的高度、長寬度、傾斜度、占地面積等進行具體測量。這樣使得測繪技術(shù)更加精細化，有助于提升工程質(zhì)量。

再次是有助于降低城市建設(shè)工程的成本，加快其進度。在現(xiàn)代城市建設(shè)中，測繪工程的成本不僅影響著整個工程的成本，而且直接影響著城市建設(shè)的進度。由于傾斜攝影測量具有成圖快速，數(shù)量多的優(yōu)勢，因此可以在極端時間內(nèi)獲取大容量信息，使得三維建模的成本大大縮減。再從時間成本上來說，現(xiàn)代城市建設(shè)中，時間成本越來越被人們所重視。由于傾斜攝影測量技術(shù)本身就是信息化技術(shù)的產(chǎn)物，它所獲取的測繪信息可以得到最為快速的數(shù)字化處理，不僅可以轉(zhuǎn)化為各種數(shù)據(jù)，而且能夠以視頻的形式在網(wǎng)絡上傳播，充分實現(xiàn)資源共享。

二、傾斜攝影測量技術(shù)應用的操作方式

傾斜攝影技術(shù)廣泛應用于城市建設(shè)的各個環(huán)節(jié)和各個方面。下面以城市規(guī)劃中的應用為例，具體談談其實際應用中的操作方式。

（一）采取傾斜航拍攝影，捕捉高精密度數(shù)據(jù)

傾斜攝影測量技術(shù)在城市規(guī)劃中的應用，一般是利用測繪型無人機的航拍來實現(xiàn)的。其主要目的是得到不同角度的地物影像，獲得比傳統(tǒng)攝像更為全面、更加真實的紋理信息和輪廓信息，以便建立三維數(shù)字模型。在無人機上搭載的相機系統(tǒng)，可以根據(jù)所設(shè)計的航線線路，設(shè)置數(shù)萬個曝光點，從而獲取分辨率達到上億以上像素的清晰照片。在天空部分一般要設(shè)置多個GNSS接收機，以便在無人機上實現(xiàn)聯(lián)合定位，此外，還要在地面上安置多個基準站，以保準無人機上能準確無誤地接收到來自地面的信號，以便及時作出必要的校正。

（二）軟件輔助影像處理，完成三維數(shù)字建模

在完成無人機攝影任務后，進入的第二個環(huán)節(jié)便是利用計算機軟件對獲取的影像進行處理。傾斜攝影測量的影像處理從技術(shù)層面上而言最主要的有以下幾項內(nèi)容：首先是要對非量測相機的精度及使用范圍進行檢測，以減小相機本身的缺陷而可能帶來的誤差；其次是對已獲取的影像進行預處理。如實現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差，以便為正射糾正奠定基礎(chǔ)；進行多視影像匹配，以實現(xiàn)粗差剔除和錯誤匹配過濾。最后實現(xiàn)DSM影像數(shù)據(jù)的生成和三維數(shù)據(jù)建模的建立。

傾斜攝影測量影像處理過程是利用信息技術(shù)數(shù)字化軟件和人工化相結(jié)合的過程。由于一般用于測繪型無人技術(shù)的相機都會自帶數(shù)據(jù)處理軟件。如HHOP-V3五目傾斜相機，它就是一款專用于無人機航拍的相機，它就自帶有GPS定位系統(tǒng)，能夠自動記錄POS地理信息，可以一鍵生成具有高清晰度紋理的三維建模工程文件。但最智能化的工具，畢竟還是工具，離不開人工智慧的參與。

（三）利用數(shù)字軟件，輔助精度分析

在利用傾斜航拍測量完成三維建模后，需要進一步利用相關(guān)軟件對其質(zhì)量展開分析評判。從模型的平面、高度、地形的精度以及模型、紋理的精細度等多個層面進行質(zhì)量評判。使其各個精細度的誤差指標符合國家制定的有關(guān)標準要求。由于傾斜攝影的分辨率的像素都在1億以上，在POS的輔助下可以將三維建模數(shù)據(jù)達到更高的精細度。

三、例舉傾斜攝影測量技術(shù)在城市建設(shè)中的具體應用

（一）推進數(shù)字化城市建設(shè)

數(shù)字化城市建設(shè)是一個人們熱衷的問題，而傾斜攝影測量技術(shù)在數(shù)字化城市建設(shè)中是不可缺少的。數(shù)字化城市主要包括城市現(xiàn)狀模型，審批和綜合評估。在建立城市現(xiàn)狀模型環(huán)節(jié)，利用傾斜攝影測量技術(shù)不僅能夠獲得全方位，多角度的城市三維模型，而且能夠繪制最為逼真的三維實景模型圖。這為城市的整體規(guī)劃提供了最有力的原始依據(jù)和最有價值的參考資料。在城市規(guī)劃審批環(huán)節(jié)，可以借助傾斜攝像技術(shù)提供最為詳實的影像和數(shù)據(jù)，然后利用相關(guān)軟件進行信息化處理。工作人員可以十分方便地調(diào)取所需要的數(shù)據(jù)資料，可以快捷地編輯三維模擬城市環(huán)境，可以及時真實地把控有關(guān)指標，使得審批失誤率大大降低，審批效率大步提高。同時傾斜攝影測量技術(shù)不僅能全景式展示城市風貌，而且能不留死角地多角度提高影像信息，能夠全面地獲取地理的信息，因而傾斜攝影測量技術(shù)在城市建設(shè)的綜合評估中也占據(jù)十分重要的地位。

（二）輔助城市建設(shè)管理

現(xiàn)代城市建設(shè)管理已經(jīng)進入到了數(shù)據(jù)化管理時代。傾斜攝影測量技術(shù)以其航拍的靈活性和城市建模的高效性，為城市建設(shè)管理提供了最可靠、最科學的依據(jù)。如在一項規(guī)模較大的工程建設(shè)竣工核實時，由于其建筑物本身體積龐大，結(jié)構(gòu)復雜，如果采用人工核實的方法，這是一件十分麻煩的事。不僅費時，而且操作起來也有一定的難度。而利用傾斜攝影測量技術(shù)可以輕松地加以解決。如只要通過傾斜攝影技術(shù)獲取相關(guān)圖文資料與原先的設(shè)計方案進行對比，就能完成核實任務。又如屢禁不止的違章建筑，一直是城市建設(shè)管理中一大癥結(jié)。依靠人工巡查監(jiān)督，工作量非常大。而且在一些環(huán)境封閉的區(qū)域或高層建筑的頂部，僅僅依靠人工是很難發(fā)現(xiàn)問題的。利用傾斜攝影測量技術(shù)，只要把先后兩張航拍影像通過計算機對比就能發(fā)現(xiàn)哪個地方出現(xiàn)了違章建筑，違章的程度如何？這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)全方位，不留死角地監(jiān)控。

（三）助力城市文物保護

如何對待文物是城市建設(shè)中面臨的一個重要課題。如有些古建筑在城市建設(shè)規(guī)劃中需要拆除和移動位置，有的需要修繕保護。不管何種情況，都需要留存影像資料。傳統(tǒng)的攝像技術(shù)，所留存的影像資料只能是局部的，零散的，而利用傾斜攝影測量技術(shù)獲取的影像質(zhì)量才能最真實的放映文物的原貌。經(jīng)過數(shù)字化編輯后所留存的資料不僅是直觀的影像，而且是三維數(shù)據(jù)模型和詳實的數(shù)據(jù)信息。極大地方便了影像資料的保存，網(wǎng)絡上的傳播和資源共享。同時在古建筑的修繕工程中應用傾斜攝影測量技術(shù)，能夠使修繕工程更加符合歷史原貌。

總之，傾斜攝影測量技術(shù)作為一種現(xiàn)代化工程測量技術(shù)，是借助于信息技術(shù)發(fā)展的測繪領(lǐng)域的一大創(chuàng)新。它不僅是現(xiàn)代城市建設(shè)不可缺少的眼睛，而且憑借它的技術(shù)優(yōu)勢其應用的領(lǐng)域日益寬廣。