李佳俊， 徐輝， 趙大偉

(中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院學(xué)術(shù)信息中心，北京 100044)

0 引言

近年來無人機三維實景建模技術(shù)的快速發(fā)展使其在地形測繪、應(yīng)急救災(zāi)、土地確權(quán)、數(shù)字城市、名城保護等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)二維影像相比，三維實景模型帶有高程信息，能形象地還原測區(qū)的地形地貌與地物信息，不僅可實現(xiàn)二維空間分析，還可用于可視域分析、日照分析、水淹分析等三維空間分析，并且可以生成真正射影像、數(shù)字表面模型等衍生產(chǎn)品。在今后的空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中，實景模型的生產(chǎn)已逐漸成為一項必不可少的遙感技術(shù)成果。

2017年以來，我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部已全面推動傳統(tǒng)村落數(shù)字化工作。做好傳統(tǒng)村落數(shù)字博物館的建設(shè)已迫在眉睫?，F(xiàn)階段國內(nèi)的學(xué)者大多是將三維實景模型用于景觀設(shè)計、城市建設(shè)、災(zāi)害分析以及虛擬仿真等領(lǐng)域，涉及到的三維實景模型以公園、城市、橋梁、壩體、地形及大型旅游景點為主； 國外的學(xué)者大多將其用于城市規(guī)劃，如Agency9公司通過加載城市的三維實景模型到cityplanner平臺中，完成了對城市興趣點的標(biāo)注與說明，再導(dǎo)入規(guī)劃師的不同方案，實現(xiàn)方案對比與發(fā)布。目前，國內(nèi)外學(xué)者對于傳統(tǒng)村落范疇內(nèi)的實景模型研究還較少，原因主要有以下4點： ①數(shù)據(jù)采集有難度，村落內(nèi)的道路網(wǎng)緊密且狹窄，傾斜攝影系統(tǒng)很難捕捉到建筑物的側(cè)面紋理信息，加上植被的覆蓋，增加了實景模型的重建難度； ②影響飛行安全因素多，傳統(tǒng)村落的選址一般都依山傍水，天氣與自然環(huán)境條件較為復(fù)雜[1]，風(fēng)切變和氣壓變化都會對飛行器的起降點、飛行高度以及航線造成影響； ③技術(shù)規(guī)范不明確，三維實景模型的數(shù)據(jù)采集沒有相關(guān)的規(guī)范； ④交通可達性較差，許多傳統(tǒng)村落坐落于偏遠山區(qū)，車輛難以抵達，常常需要人力攜帶整套作業(yè)設(shè)備徒步前往。

為了驗證無人機三維實景快速建模技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)村落數(shù)字博物館建設(shè)的可行性，本文以安徽省黃山市13個傳統(tǒng)村落為研究區(qū)，在計算飛行航線參數(shù)的基礎(chǔ)上，利用DJI GS PRO地面站將參數(shù)輸入到飛行器的飛控端并實施數(shù)據(jù)采集任務(wù)，然后將預(yù)處理后的村落影像通過ContextCapture軟件進行空三解算和重建模型，最終得到村落模型成果，并將該模型窗口在中國傳統(tǒng)村落數(shù)字博物館的網(wǎng)頁中發(fā)布并調(diào)用； 同時對數(shù)據(jù)及處理時間進行分析，以期得到數(shù)據(jù)采集與空三解算的時間的關(guān)系，以及模型數(shù)據(jù)量與面積的關(guān)系。同時本文對在氣候變化快 ，且地貌環(huán)境復(fù)雜的傳統(tǒng)村落分布地區(qū)實施飛行任務(wù)提出了切實可行的建議。

1 村落概況與系統(tǒng)介紹

1.1 村落概況

本文中進行數(shù)據(jù)采集的13個村落主要集中在安徽省黃山市，既有入選世界文化遺產(chǎn)的西遞村和宏村，也有一些如瀹坑村和汪村等不廣為人知的村落。它們都是徽派建筑和徽州文化的突出代表，雖然在建筑手法和村落選址方面有許多相似之處，但是根據(jù)所處地理環(huán)境的不同，各村落之間也存在一些差異。例如，瀹坑村和汪村2村被夾持在2條相鄰的山脊之中，臨近山腳處被高聳的樹林植被所覆蓋[2]； 尚村由于處在梯田之中，村落地勢高差較大； 漁梁村臨近漁梁水庫壩，水域面積相對其他村落較大。這些差異主要表現(xiàn)在村落面積大小、地勢起伏程度、村落整體形態(tài)[3]、地物組成要素和建筑密集程度等5個方面。這些方面都會影響實景模型前期的數(shù)據(jù)采集以及后期的數(shù)據(jù)處理，所以全面了解村落情況，優(yōu)化數(shù)據(jù)采集方案是獲取三維實景模型的前提。

1.2 系統(tǒng)介紹

三維實景建模系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2部分組成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集帶有全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)坐標(biāo)的多角度高空間分辨率影像； 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)則將正常采集的影像數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)預(yù)處理、空三解算、重建模型等流程獲得三維實景模型。

1.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分為硬件和軟件2部分。硬件即飛行平臺和掛載的傾斜攝影相機(圖1)，軟件指控制無人機飛行的地面站。

圖1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件部分Fig.1 Hardware of data acquisition system

飛行平臺為M600 Pro的六軸多旋翼飛行器，軸距1.13 m，最大起飛重量15.5 kg，最大續(xù)航時間30 min。搭配D-RTK動態(tài)實時差分系統(tǒng)，飛行器的定位誤差可保證在水平1 cm，垂直2 cm以內(nèi)。傾斜攝影相機為五拼微單相機，鏡頭從1個垂直、4個傾斜共5個不同的角度采集影像[4]，總像素大于1億像素。相機鏡頭為定焦鏡頭，焦距為10.4 mm，CMOS尺寸為13.2 mm×8.8 mm。最小曝光時間為2 s，重量為1.8 kg。

現(xiàn)在用于采集三維建模數(shù)據(jù)的主流地面站軟件有我國的Altizure，DJI GS Pro以及瑞士的Pix4D capture。其中Altizure和Pix4D capture針對單鏡頭多旋翼飛行器，且均為第三方產(chǎn)品； DJI GS Pro地面站為M600 Pro的官方地面站并且滿足五鏡頭傾斜攝影相機拍攝的需求，所以本次工作使用該地面站。該地面站除可顯示常規(guī)的飛行狀態(tài)(如飛行高度、飛行速度和飛行姿態(tài)等)以外，還能夠控制飛行器實現(xiàn)自主航線規(guī)劃，并根據(jù)照片重疊率、相機參數(shù)以及曝光時間自動調(diào)整航線。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)同樣分為硬件和軟件2部分，硬件指計算機，軟件指三維實景建模軟件。本次處理數(shù)據(jù)使用到了多臺計算機，部分計算機處理器為E5 1620 V4，顯卡為GTX 1080Ti，顯存為11 G，內(nèi)存為128 G，硬盤為2 T固態(tài)硬盤，本文中稱為一類機； 另有一臺計算機處理器為E5 2670 V3，顯卡為Quadro K5200，顯存8 G，內(nèi)存為64 G，硬盤為256 GB普通硬盤，本文中稱為二類機。

目前專業(yè)的三維實景建模軟件按照數(shù)據(jù)的存放位置分為2種，一種是將采集的數(shù)據(jù)放到云端處理，一種是將數(shù)據(jù)放在本地計算機處理。前者的代表為我國自主研發(fā)的Altizure，后者主流軟件有法國的ContextCapture、瑞士的Pix4D mapper和俄羅斯Agisoft公司的Photoscan等。Altizure只需要將采集的數(shù)據(jù)上傳到云端，無需人工干預(yù)就可得到模型成果，但是考慮到數(shù)據(jù)的保密性以及村落影像數(shù)據(jù)量大的特點，Altizure并不適合傳統(tǒng)村落這種大場景的建模。Photoscan和Pix4Dmapper的處理流程較為復(fù)雜，而且每個村莊最終獲取的照片平均大于1萬張，處理的時間要大于ContextCapture。ContextCapture雖然提高了空三算法，但普通桌面版的程序還是有3 000億(300 Giga)像素的限制，這對于總照片數(shù)超過15 000的村落數(shù)據(jù)還是會有困難。所以本次工作中采用了ContextCapture Center集群版，該版本的程序解除了對總像素數(shù)量的限制。

2 數(shù)據(jù)采集

在進行數(shù)據(jù)采集前首先對整個村落完成現(xiàn)場踏勘和各種準備，包括起飛點的選擇和空域申請，以及村落范圍、村落形態(tài)、建筑密度、天氣條件、安全飛行高度等因素及設(shè)備參數(shù)的確定。數(shù)據(jù)采集主要包括傾斜攝影相機設(shè)置，航線規(guī)劃及實施飛行任務(wù)。

2.1 相機設(shè)置

5臺相機的設(shè)置參數(shù)相同。考慮到飛行器電機高速運轉(zhuǎn)、空中風(fēng)向變化以及飛行速度等原因的影響，將快門速度設(shè)置為1/1 600 s，拍攝模式為快門優(yōu)先，避免由上述情況導(dǎo)致影像的模糊。感光度為自動，對焦模式為手動并對焦于無窮遠，曝光時間間隔為2 s。

2.2 航線規(guī)劃

航線規(guī)劃無論是對于前期的數(shù)據(jù)采集還是后期的數(shù)據(jù)處理都有很大的影響，可以說是三維實景建模的重中之重[5]。高質(zhì)量的航線規(guī)劃不但可以節(jié)省外業(yè)采集數(shù)據(jù)的時間，而且還可以提高內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的效率。

航線規(guī)劃的首要工作是劃定測區(qū)范圍，根據(jù)測區(qū)內(nèi)地物的具體情況制定航線[6]。航線規(guī)劃與飛行器參數(shù)和相機參數(shù)密切相關(guān)，本文將所有涉及到的參數(shù)分為3類: 飛行器參數(shù)、傳感器參數(shù)以及航線參數(shù)，如表1所示。

表1 參數(shù)列表Tab.1 Parameter list

表1中，傳感器參數(shù)為已知參數(shù)； 航線參數(shù)中的Oh，Os，G和A為自定義參數(shù)； 飛行器參數(shù)和航線參數(shù)中的H，V，Ds和D為解算參數(shù)。地面分辨率G的高低直接決定飛行器的飛行高度。二者的關(guān)系可以表示為

(1)

為滿足傳統(tǒng)村落數(shù)字博物館中村落建模的要求，以瞻淇村為例，設(shè)置G=20 mm，其他參數(shù)分別為：f=10.4 mm，Sw=13.2 mm，Pw=5 742 像素。將以上4項參數(shù)代入式(1)，可得出H約為86 m。

H確定之后還有V和D需要確定。V由Oh與H決定，D由H與Os決定，二者計算公式分別為

(2)

(3)

將式(1)代入式(2)中得到

(4)

式中G與Oh為自變量，V為因變量。它們之間的關(guān)系如圖2所示，曲面投影到右側(cè)垂面的分層圖為地面分辨率的等值圖。由于研究區(qū)傳統(tǒng)村落的房屋建筑比較密集，房屋與房屋之間的距離較近且每個村落的地形條件不同，為了能夠采集更多的建筑立面信息并且保證模型的清晰度，村落數(shù)據(jù)采集將Oh限制在80%～90%之間，G限制在[10，30] mm之間(如圖2曲面右下側(cè)紅框所示范圍)。與之對應(yīng)的H區(qū)間為[43.1，129.3] m，V區(qū)間為[1.8,10.9] m/s。紅框中的紅點標(biāo)記為瞻淇村數(shù)據(jù)采集時飛行器設(shè)定的參數(shù)。Oh=Os=85%，H=86 m，V=5.5 m/s，G=20 mm。

圖2 飛行速度關(guān)系Fig.2 Flight speed relationship

由式(4)也可以看出傳感器焦距的大小對飛行速度沒有影響。將式(1)帶入式(3)中得到

D=PwG(1-Os)，

(5)

式中D為因變量，G和Os為自變量。三者的關(guān)系如圖3所示。

圖3 航帶間距關(guān)系Fig.3 Strip spacing relationship

與航向重疊率相同，這里將Os也限制為80%～90%之間，以保證能夠采集到更多的建筑物立面紋理信息。G的區(qū)間同樣為[10,30] mm，與其對應(yīng)的D的區(qū)間為[5.5,32.8] m。上述取值范圍如圖3右下側(cè)的紅框范圍所示，可見D與G成正比。

A的設(shè)置與測區(qū)形狀和風(fēng)向有關(guān)。村落的邊界一般為不規(guī)則多邊形，在確定航線角度的時候應(yīng)當(dāng)保證整個村落都應(yīng)該覆蓋到，避免漏測情況的出現(xiàn)。另外，航線的角度盡量和當(dāng)時的風(fēng)向相同。圖4為漁梁村的航線規(guī)劃，其中A=97°。Ds與V和Ts有關(guān)，本實驗中為V和Ts的乘積，即10.6 m。T等于航線長度與V的比值，為40 min 22 s。

圖4 漁梁村部分航線規(guī)劃Fig.4 Partial route planning of Yuliang Village

2.3 任務(wù)實施

將航線規(guī)劃的參數(shù)輸入到地面站中，再通過地面站將飛行任務(wù)上傳到飛行器的飛控端。飛行器啟動后會按照之前設(shè)定好的飛行路線進行自主飛行，任務(wù)完成后飛行器會自動返航。飛行器的自主飛行階段一般不需要人工干預(yù)即可完成。經(jīng)過對13個村子的多次飛行發(fā)現(xiàn)，有多個因素會直接影響飛行器的飛行安全。

1)距離因素。飛行器起飛點的選擇應(yīng)當(dāng)盡可能地靠近設(shè)定航線的起始點，保證在視距范圍內(nèi)(小于500 m)。這是因為飛行器由起飛點飛行至設(shè)定航線起始點的飛行速度為飛行器的最大飛行速度，若飛行時間較長會無謂地消耗較多的電池電量。若遇到氣流變化飛行器還會上下浮動，高度波動較大而影響飛行質(zhì)量。因此飛行器每次起飛時，操作人員都會密切注視著飛行器，直至其安全地進入預(yù)定的航線。

2)天氣因素。本次工作進行數(shù)據(jù)采集的時間為6—8月，正值雨季，山區(qū)的天氣變化無常，在下雨之前會有積雨云迅速匯聚，并伴有大風(fēng)。此時，氣壓降低，空氣密度減小，飛行高度會有所降低，因此隨時都會注意風(fēng)力的變化情況。由于本次所用飛行器的抗風(fēng)等級為5級，當(dāng)遇到惡劣天氣時就會中止飛行任務(wù)并降落，待天氣轉(zhuǎn)晴后利用斷點續(xù)飛功能再完成剩余的航線。此外，溫度過高會導(dǎo)致地面站的卡頓而影響飛行器的正常運轉(zhuǎn)，因此都避免了在溫度超過40 ℃時開展戶外作業(yè)。

3)飛行監(jiān)視。飛行器在作業(yè)時，操作人員始終位于高地開闊處，避開地面站與飛行器之間的障礙物，保證了二者之間通訊正常； 并全程監(jiān)視飛行器的飛行參數(shù)，確保飛行安全。

2.4 質(zhì)量控制

質(zhì)量控制主要是檢驗數(shù)據(jù)的可靠性，判斷是否可以保證數(shù)據(jù)處理的完成。主要包括4個方面：

1)丟片檢查。對比觸發(fā)曝光數(shù)與數(shù)據(jù)存儲中的照片數(shù)是否相同。

2)定位數(shù)據(jù)檢查。檢查每個曝光點的定位是否正確，全程衛(wèi)星信號是否正常。

3)照片清晰度檢查。檢查照片是否有模糊情況出現(xiàn)。

4)照片重疊度檢查。實際飛行中減產(chǎn)照片的航向與旁向重疊率是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)預(yù)處理主要是制作ContextCapture軟件可以識別的Block文件。Block文件中包含照片的位置信息、存儲路徑以及5臺相機的詳細參數(shù)等。首先，批量錄入每張照片的組號、文件名、存儲路徑等信息； 然后，導(dǎo)入傾斜攝影系統(tǒng)內(nèi)部的GPS文件，該文件包含每張照片的經(jīng)緯度和相對高程信息； 最后，錄入5臺相機的CMOS尺寸、焦距、照片像素值以及檢校信息，正常保存后用于下一步的空三解算。

3.2 空三解算

空三解算通過提取每張照片的特征點，進行特征點匹配形成照片之間的連接點，最終通過聯(lián)合約束平差獲取每張照片拍攝時的姿態(tài)角，獲得點云。表2為龍川村的空三解算結(jié)果報告。

表2 龍川村空三解算結(jié)果報告Tab.2 Aerotriangulation result report of Longchuan Village

龍川村共采集影像13 450張，其中有效影像為13 316張。從表2可以看出，空三計算之后，獲得到的連接點數(shù)為220 409個，反投影中誤差為0.61像素，反投影標(biāo)準差為0.79像素，地面點到攝站點距離標(biāo)準差為0.021 m，結(jié)果良好。

為了尋求外業(yè)數(shù)據(jù)采集時間與內(nèi)業(yè)空三解算時間的關(guān)系，以便判斷出空三解算時間的經(jīng)驗值，從而幫助參與者預(yù)估空三解算的完成時間，需要計算數(shù)據(jù)采集時間占空三解算時間的比例，其中數(shù)據(jù)采集時間指的是傾斜相機開始拍攝到結(jié)束拍攝的時間差。由一類機處理的11個村子的數(shù)據(jù)采集時間占空三解算時間的比例如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)采集時間占空三解算時間的比例Fig.5 Time proportion of data acquisition and aerotriangulation processing

其中，瀹坑村和汪村為鄰近的2個村子，所以在數(shù)據(jù)采集和空三解算時將其合并在一起； 而龍川村和松木嶺村數(shù)據(jù)是由二類機處理完成的，因此暫不作考慮。由圖5可以看出大部分村子的時間占比都在5.19%～8.56%之間，只有萬安老街和漁梁村在5%以下。前者是由于當(dāng)時采集的時候正值雨季，山區(qū)的氣候變化較快，所以在數(shù)據(jù)采集的時候光線變化較大，這就需要做多次空三運算[7]才能獲得到整體村落的空三結(jié)果； 后者是因村落中存在面積占整個村落采集范圍一半以上的河流，不利于空三解算，所以其空三解算時間較長。由此可以判斷出，若一個村落需要用傾斜攝影相機采集60 min數(shù)據(jù)，那么需要用12～20 h來完成空三解算，平均需要18 h。該結(jié)果僅適用于一類機的配置。

3.3 重建模型

重建模型是對空三解算獲取到的點云進行加密構(gòu)建三角網(wǎng)，并將紋理準確映射在其上的過程。包括坐標(biāo)設(shè)定、重建范圍、瓦片分割、三維重建和成果輸出幾個步驟。

圖6(a)—(c)為龍川村在ContextCapture中重建模型的流程，分別是空三解算、重建模型以及模型成果。模型重建時，空間參考坐標(biāo)系選擇為站心坐標(biāo)系； 重建范圍為之前在Google Earth上設(shè)定好的.kml文件，將其導(dǎo)入至該菜單下即可使用； 瓦片的分割方式為均分，每個瓦片大小為100 m，共計71個瓦片。

(a) 空三解算(b) 重建模型(c) 模型成果

圖6重建模型流程(龍川村)

Fig.6Workflowofreconstructionmodel(LongchuanVillage)

圖7是所有村子模型的數(shù)據(jù)量和模型面積之間的關(guān)系。

圖7 模型面積與數(shù)據(jù)量關(guān)系Fig.7 Relationship between model area and data size

可以看出模型面積與模型數(shù)據(jù)量之間有一定的相關(guān)性?？傮w來看，模型面積越大，模型的數(shù)據(jù)量就會越大。但由于每個村落的地理環(huán)境和格局不同，數(shù)據(jù)量與模型面積并非為嚴格的正相關(guān)關(guān)系。例如，萬安老街在所有村落模型中面積最大，但村中有較大面積的水域，通過空三計算水面上的連接點會遠遠低于房屋的連接點，因而構(gòu)成三角網(wǎng)的數(shù)量并不高，因此其模型數(shù)據(jù)量并非最高。另外，如果該村落模型中包含廣闊的田地或空曠的廣場也會導(dǎo)致模型數(shù)據(jù)量的下降。與上述情況相反的是，如果該村落的樹木或竹林較多，那么數(shù)據(jù)量就會升高。這是因為植被的連接點相對密集，構(gòu)成大量細碎的三角網(wǎng)，需要更多的空間來存儲。例如瀹坑村和汪村，這2個村子是被兩側(cè)的山脊所包圍，呈條帶狀，所以村落面積不大。但是村落兩側(cè)被山上的植被所覆蓋，所以數(shù)據(jù)量較大。圖8(a)為瀹坑村的局部模型，左側(cè)為房屋建筑，右側(cè)為被植被覆蓋的山體。圖8(b)為相應(yīng)的網(wǎng)格化的模型。通過對比可見，植被的三角網(wǎng)密度要遠遠高于房屋建筑的三角網(wǎng)密度。

(a) 原始模型(b) 模型不規(guī)則三角網(wǎng)

圖8瀹坑村原始模型與其不規(guī)則三角網(wǎng)的對比

Fig.8ContrastbetweentheoriginalmodelofYuekengVillageanditsTIN

4 數(shù)據(jù)發(fā)布與共享

將生產(chǎn)出來的實景模型數(shù)據(jù)進行壓縮后上傳到了三維實景模型云平臺，完成了模型數(shù)據(jù)的發(fā)布。模型數(shù)據(jù)包含2個部分： .osgb格式的模型數(shù)據(jù)文件和地理坐標(biāo)信息(metadata)數(shù)據(jù)。將模型上傳到云平臺后，可以通過掃描二維碼或鏈接的方式實現(xiàn)與公眾的共享，還可以通過調(diào)用模型窗口代碼將模型窗口嵌入到中國傳統(tǒng)村落數(shù)字博物館的網(wǎng)頁之中，以三維的視角讓公眾更直觀地了解傳統(tǒng)村落的建筑風(fēng)貌以及村落形態(tài)[8]。

圖9為中國傳統(tǒng)村落數(shù)字博物館唐模村中三維實景模型的窗口。村落模型中加入了多個熱點標(biāo)注，標(biāo)注有文字、圖片、視頻、全景影像等多種形式。瀏覽者除了能利用常規(guī)方式來了解該村落之外，還可以通過三維實景模型來全方位地了解該村落的歷史建筑以及村落格局。此外，與現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實(virtual reality，VR)技術(shù)相結(jié)合，將生成的.fbx格式的模型進行優(yōu)化后做成電子實景沙盤，通過頭戴設(shè)備能讓觀察者沉浸其中，彌補了傳統(tǒng)沙盤不真實、攜帶不便、不可更新等缺點。另外規(guī)劃設(shè)計人員還可以通過模型完成村落某些建筑或地塊的實際尺寸量測，讓設(shè)計人員能夠更直觀地把握空間尺度，完成與該尺度匹配的環(huán)境改造方案，起到輔助設(shè)計的作用。

圖9唐模村數(shù)字博物館三維實景模型窗口

Fig.9Real3DmodelofTangmoVillagedigitalmuseum

5 結(jié)論

本文利用五鏡頭傾斜攝影系統(tǒng)，配合DJI GS PRO地面站完成了安徽省13個傳統(tǒng)村落的數(shù)據(jù)采集，結(jié)合ContextCapture Center處理終端，生成了.osgb格式的三維實景模型，完成了模型數(shù)據(jù)的發(fā)布，并最終嵌入到中國傳統(tǒng)村落數(shù)字博物館的網(wǎng)頁中。

1)通過對11個村落的數(shù)據(jù)采集時間和空三解算時間分析，得出空三解算時間平均為數(shù)據(jù)采集時間的18倍。由此，可以大致判斷出采集單個村落的數(shù)據(jù)處理時間，進而能夠幫助決策者判斷完成該項目的時間節(jié)點。

2)三維實景模型的數(shù)據(jù)量與該村落的面積呈正相關(guān)性，大面積的水域、廣闊的田地以及密集的植被群都會對此相關(guān)性造成影響。在村落模型生產(chǎn)前能幫助生產(chǎn)者預(yù)先判斷采用適當(dāng)體量的瓦片來處理模型，解決了模型后期發(fā)布加載緩慢的問題。

3)該方法適用于村落范圍的模型構(gòu)建，能夠自動生產(chǎn)出空間分辨率高、拓撲關(guān)系良好、細節(jié)表現(xiàn)豐富的實景模型，對于中國傳統(tǒng)村落數(shù)字博物館的建設(shè)以及傳統(tǒng)村落的小環(huán)境改造都能起到積極作用。

但是，三維實景建模對數(shù)據(jù)的采集要求較為嚴格，主要表現(xiàn)在以下2點：

1)陰雨天、大風(fēng)天都會對數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生較大的影響。陰天會使得照片過暗，空三運算可能會失??； 此外，雨天和大風(fēng)天會嚴重影響飛行器的安全。

2)在雨季，山區(qū)的天氣變化較為劇烈，光線忽明忽暗。這有可能導(dǎo)致照片之間匹配的成功率降低，需要后期采用人工刺連接點的方式來解決。

隨著激光掃描儀成本的下降，配有激光掃描儀與相機雙傳感器的三維數(shù)據(jù)獲取設(shè)備可以解決光照變化導(dǎo)致影像匹配的問題； 并且在獲取到影像的同時還可以提高建模的精度。這將是本文以后將要延續(xù)開展的工作。