1. 立體攝影測(cè)量與三位數(shù)字城市建模的聯(lián)系

3D地圖是基于WEB GIS地理信息系統(tǒng)、GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、RS遙感系統(tǒng)、VR全景等最新技術(shù)，是以城市建筑三維建模為載體，整合集成本地城市建筑、政府、企事業(yè)單位等多渠道資源、信息，最形象直觀的電子地圖，也叫三維地圖、立體地圖、虛擬城市。

2. 傾斜攝影測(cè)量在城市三維建模中的應(yīng)用

傾斜攝影技術(shù)是國(guó)際測(cè)繪領(lǐng)域近些年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)，它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，通過(guò)在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜等五個(gè)不同的角度采集影像，將用戶引入了符合人眼視覺(jué)的真實(shí)直觀世界。

特點(diǎn)一：反映地物周邊真實(shí)情況 相對(duì)于正射影像，傾斜影像能讓用戶從多個(gè)角度觀察地物，更加真實(shí)的反映地物的實(shí)際情況，極大的彌補(bǔ)了基于正射影像應(yīng)用的不足。

特點(diǎn)二：傾斜影像可實(shí)現(xiàn)單張影像量測(cè) 通過(guò)配套軟件的應(yīng)用，可直接基于成果影像進(jìn)行包括高度、長(zhǎng)度、面積、角度、坡度等的量測(cè)，擴(kuò)展了傾斜攝影技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用。

特點(diǎn)三：建筑物側(cè)面紋理可采集 針對(duì)各種三維數(shù)字城市應(yīng)用，利用航空攝影大規(guī)模成圖的特點(diǎn)，加上從傾斜影像批量提取及貼紋理的方式，能夠有效的降低城市三維建模成本。

特點(diǎn)四：數(shù)據(jù)量小易于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布 相較于三維GIS技術(shù)應(yīng)用龐大的三維數(shù)據(jù)，應(yīng)用傾斜攝影技術(shù)獲取的影像的數(shù)據(jù)量要小得多，其影像的數(shù)據(jù)格式可采用成熟的技術(shù)快速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，實(shí)現(xiàn)共享應(yīng)用。

3. 攝影測(cè)量立體模型

空中三角測(cè)量是立體攝影測(cè)量中，根據(jù)少量的野外控制點(diǎn)，在室內(nèi)進(jìn)行控制點(diǎn)加密，求得加密點(diǎn)的高程和平面位置的測(cè)量方法。其主要目的是為缺少野外控制點(diǎn)的地區(qū)測(cè)圖提供絕對(duì)定向的控制點(diǎn)。空中三角測(cè)量一般分為兩種：模擬空中三角測(cè)量即光學(xué)機(jī)械法空中三角測(cè)量；解析空中三角測(cè)量即俗稱的電算加密。模擬空中三角測(cè)量是在全能型立體測(cè)量?jī)x器（如多倍儀）上進(jìn)行的空中三角測(cè)量。它是在儀器上恢復(fù)與攝影時(shí)相似或相應(yīng)的航線立體模型，根據(jù)測(cè)圖需要選定加密點(diǎn)，并測(cè)定其高程和平面位置。航空攝影測(cè)量中利用像片內(nèi)在的幾何特性，在室內(nèi)加密控制點(diǎn)的方法。即利用連續(xù)攝取的具有一定重疊的航攝像片,依據(jù)少量野外控制點(diǎn)，以攝影測(cè)量方法建立同實(shí)地相應(yīng)的航線模型或區(qū)域網(wǎng)模型（光學(xué)的或數(shù)字的），從而獲取加密點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。主要用于測(cè)地形圖。

4. 攝影測(cè)量在數(shù)字、智慧城市中的應(yīng)用

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與模擬、解析攝影測(cè)量的最大區(qū)別在于：它處理的原始資料是數(shù)字影像或數(shù)字化影像，它最終是以計(jì)算機(jī)視覺(jué)代替人的立體觀測(cè)，因而它所使用的儀器最終將只是通用計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)外部設(shè)備；其產(chǎn)品是數(shù)字形式的，傳統(tǒng)的產(chǎn)品只是該數(shù)字產(chǎn)品的模擬輸出。

5. 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在城市建模的應(yīng)用

建模維度不同

建圖航拍:適用于對(duì)一片區(qū)域進(jìn)行下視影像采集，再進(jìn)行二維重建。使用建圖航拍功能，可在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)根據(jù)設(shè)置的航線參數(shù)，控制飛行器和負(fù)載沿“弓”字形航線完成對(duì)地?cái)?shù)據(jù)采集。

傾斜攝影:利用垂直傾斜攝影，可以快速地進(jìn)行實(shí)景還原。多角度采集像片，用以快速地進(jìn)行三維實(shí)景建模。

其特點(diǎn)是對(duì)真實(shí)世界進(jìn)行高度還原，相對(duì)于人工建模周期更短，在大范圍、復(fù)雜的場(chǎng)景建模中有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。

6. 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量立體測(cè)圖

像對(duì)相對(duì)定向關(guān)系式　像對(duì)中所有同名光線都應(yīng)對(duì)對(duì)相交所滿足的條件方程式,即同名光線的共面條件方程式.利用該條件方程式可解求像對(duì)的相對(duì)方位元素,從而可計(jì)算出各模型點(diǎn)的空間坐標(biāo),即可用解析方式建立數(shù)字的單個(gè)立體模型. 解析空中三角測(cè)量已得到普遍的應(yīng)用,數(shù)字地形模型技術(shù)和解析測(cè)圖儀將逐漸地普及.解析攝影測(cè)量的原理將在地形和非地形攝影測(cè)量以及遙感圖像的幾何改正等各個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用,并為攝影測(cè)量的自動(dòng)化打下了基礎(chǔ).

7. 攝影測(cè)量三維建模

一、傾斜攝影三維模型單體化方法

目前傾斜攝影單體化建模方法主要包括一下三類：

1.1矢量切割單體化

切割單體化是將對(duì)象物的三角面進(jìn)行分割，實(shí)現(xiàn)了一定意義上的模型單體化操作，后期也能對(duì)單體化模型進(jìn)行管理和應(yīng)用。

但是用這種編輯模型產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量較大，會(huì)對(duì)LOD產(chǎn)生破壞，數(shù)據(jù)也只能單獨(dú)導(dǎo)入。這種切割方法所出的單體化模型的效果較差，邊緣底部會(huì)有明顯的鋸齒和不規(guī)則形狀，在后期的管理應(yīng)用方面稍顯欠缺。

1.2矢量疊加單體化

此類方法主要是對(duì)超圖SuperMap等典型性GIS軟件的應(yīng)用。進(jìn)行三維渲染時(shí)，在傾斜攝影模型中將對(duì)應(yīng)矢量面進(jìn)行動(dòng)態(tài)疊加，該矢量面在垂直地表的方向?qū)Π鼑械纳?，并不?huì)超過(guò)特定的閾值范圍。

結(jié)合對(duì)范圍內(nèi)的三角網(wǎng)的判斷，通過(guò)半透明顏色與三角網(wǎng)的貼合，使模型從視覺(jué)上的完整展現(xiàn)得以實(shí)現(xiàn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單個(gè)操作的管理。

但是這種方法對(duì)單體的分離并不是真正意義上的，其表面雖然能夠達(dá)到單體的效果，然而從事實(shí)上來(lái)說(shuō)僅僅是對(duì)對(duì)象輪廓的矢量面進(jìn)行了調(diào)用，從真正意義的角度上來(lái)說(shuō)，單體化的目標(biāo)并不是單體，而是為了實(shí)現(xiàn)分離。

1.3模型重建單體化

模型重建單體化是指以傾斜攝影測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，通過(guò)模型重構(gòu)在原始場(chǎng)景上實(shí)現(xiàn)分離效果，從而實(shí)現(xiàn)模型的單體化。模型貼圖是從圖像中自動(dòng)收集的，使用映射完成模型貼圖。

這個(gè)方法相比矢量疊加單體化來(lái)說(shuō)，對(duì)人力有著更大的需求，側(cè)重于對(duì)產(chǎn)品的提供，而并不適用于GIS。

二、傾斜攝影三維模型單體化流程

不同的單體化方式有不同的流程，本次主要介紹模型重建單體化這種方式，并以DP-modeler為例。

如上文所說(shuō)，模型重建單體化是以連續(xù)傾斜攝影測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，通過(guò)在原有實(shí)景三維模型的基礎(chǔ)上對(duì)模型進(jìn)行重建，從而實(shí)現(xiàn)不同對(duì)象的模型單體化。

2.1通過(guò)擠出操作，轉(zhuǎn)換成立體模型

對(duì)某個(gè)建筑物進(jìn)行單體化時(shí)，我們應(yīng)選擇多邊形繪制工具，在頂視圖視角下對(duì)影像提取建筑頂部輪廓線。

根據(jù)傾斜影像判斷建筑物高度，設(shè)定基準(zhǔn)面，將平面模型通過(guò)擠出操作，轉(zhuǎn)化成立體模型。

通過(guò)擠出柱體將其擠出到指定高度，再用內(nèi)偏移及外擴(kuò)、切割等操作來(lái)創(chuàng)建建筑物立體面以及房屋附屬結(jié)構(gòu)，例如屋檐、女兒墻、單元門門洞等。

2.2一鍵貼圖

對(duì)建好的單體化模型進(jìn)行一鍵貼圖，利用傾斜影像可以采集到建筑物不同層面的紋理特征，可以從相機(jī)影像中自動(dòng)采集模型圖，然后可以通過(guò)一鍵完成來(lái)進(jìn)行單體化模型的貼圖。

對(duì)于個(gè)別不合適的面，可以通過(guò)選擇最佳影像進(jìn)行手動(dòng)貼圖，以達(dá)到三維模型所需要的最佳效果。自動(dòng)映射與手動(dòng)貼圖所得到的模型貼圖，不免有些瑕疵，我們可以通過(guò)調(diào)用PS進(jìn)行紋理修改，修改后保存的貼圖可以在在 DP-modeler 下直接進(jìn)行替換，無(wú)需查找貼圖。

三、建筑物輪廓線采集技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3.1輪廓線采集技術(shù)要求

建筑物輪廓線采集是后續(xù)制作建筑物三維模型的基礎(chǔ)，采集輪廓線時(shí)按照如下規(guī)則進(jìn)行矢量采集。

對(duì)于平頂建筑物，沿建筑物邊沿采集；

對(duì)于人字形房頂，按兩次采集，先采集建筑物的邊緣線，使其直角化，再采集建筑物頂部屋脊線，將其拉升至實(shí)際高度，鉤出斜面；

對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，需要先后采集同一高度閉合的外輪廓線、各屋脊線、屋頂凸出結(jié)構(gòu)的輪廓線，對(duì)于圓或是弧，用五、六個(gè)點(diǎn)連起來(lái)表示。

3.2數(shù)據(jù)采集指標(biāo)

（1）郊區(qū)：房上房，高>2.5米，面積>5平方米；基本房，高>2.5米，面積>5平方米。城區(qū)：房上房，高>2.5米，面積>2平方米；基本房，高>2.5末，面積>2平方米。

（2）在保持原有房屋外觀的情況下，高度差小于0.5米的以及水平方向拐折小于0.5米的房子視情況可以適當(dāng)綜合。

（3）房上房必須抬到基本房上，該接邊的房子必須接邊，兩者之間不能出現(xiàn)空隙。

（4）房屋構(gòu)造線必須均勻有序，不能雜亂無(wú)章。

（5）高檔住宅，沿街道兩邊的商場(chǎng)，企事業(yè)單位，機(jī)關(guān)學(xué)校醫(yī)院等建筑，凡女兒墻大于0.5米且寬度大于0.5米的要單獨(dú)表現(xiàn)；高檔住宅，沿接到兩邊的商場(chǎng)，企事業(yè)單位，機(jī)關(guān)學(xué)校醫(yī)院以及工礦等建筑，凡女兒墻高度大于1.5米（除廣告牌）女兒墻需要單獨(dú)表現(xiàn)，女兒墻表現(xiàn)時(shí)都需要以房上房的形式表現(xiàn)。

3.3各等級(jí)模型采集要求

（1）政府建筑、商業(yè)建筑、公共建筑大于0.5米的凹凸部分需采集。

（2）沿街建筑大于0.8米的凹凸部分需采集。

（3）建筑的屋檐、裝飾墻等結(jié)構(gòu)大于0.8米以上需按照實(shí)際的尺寸、形狀采集，細(xì)節(jié)可以使用貼圖表現(xiàn)。

（4）突出門廳、進(jìn)出口大門需要采集。

（5）建筑頂部結(jié)構(gòu)需要按照實(shí)際情況采集，不能出現(xiàn)比例、結(jié)構(gòu)形狀與實(shí)際不符的情況。

（6）建筑的女兒墻需要按照實(shí)際高度、寬度采集，居民自建房屋除外。

（7）沿街建筑如有面積較小，面數(shù)較多的情況，如百葉窗、欄桿等，可做成塊狀，直接貼影像。

（8）建筑重要面的裝飾柱（墻線）凹凸在一米以上需要采集。

（9）房屋墩、柱：直徑大于1米，且高度大于1.5米需要采集。

（10）圍墻需要采集。

（11）屋頂裝飾物：投影面大于4平方米，或者最長(zhǎng)的一邊大于2米的幾何造型必須采集。

8. 數(shù)字城市三維建模

用于城市管理：三維建模技術(shù)可以完成城市災(zāi)害事件和突發(fā)事件的動(dòng)態(tài)模擬，實(shí)現(xiàn)城市各類信息的可視化查詢，為政府對(duì)城市的管理和服務(wù)提供決策。

用于城市規(guī)劃：對(duì)城市的未來(lái)形態(tài)進(jìn)行預(yù)演，消失的城市形態(tài)也可以重新模擬出來(lái)，并根據(jù)規(guī)劃成果隨時(shí)進(jìn)行修改，從而獲得城市規(guī)劃方案調(diào)整的科學(xué)依據(jù)。

用于城市環(huán)境動(dòng)態(tài)變化研究：使用三維技術(shù)可以將大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成容易理解的圖像，表現(xiàn)人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境施加的壓力，預(yù)測(cè)不同人類活動(dòng)條件下的環(huán)境效應(yīng)。

用于旅游：建模技術(shù)不僅可以展現(xiàn)城市現(xiàn)有景觀，而且能夠再現(xiàn)不復(fù)存在的和正在規(guī)劃建設(shè)中的景點(diǎn)，從而對(duì)城市起到宣傳作用，有助于擴(kuò)大城市影響，吸引投資和游客。

9. 攝影測(cè)量在數(shù)字城市和智慧城市建設(shè)中有何作用

是無(wú)人機(jī)測(cè)量。

無(wú)人機(jī)航測(cè)是傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量手段的有力補(bǔ)充，具有機(jī)動(dòng)靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、作業(yè)成本低、適用范圍廣、生產(chǎn)周期短等特點(diǎn)，在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，隨著無(wú)人機(jī)與數(shù)碼相機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的數(shù)字航攝技術(shù)已顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，無(wú)人機(jī)與航空攝影測(cè)量相結(jié)合使得“無(wú)人機(jī)數(shù)字低空遙感”成為航空遙感領(lǐng)域的一個(gè)嶄新發(fā)展方向，無(wú)人機(jī)航拍可廣泛應(yīng)用于國(guó)家重大工程建設(shè)、災(zāi)害應(yīng)急與處理、國(guó)土監(jiān)察、資源開(kāi)發(fā)、新農(nóng)村和小城鎮(zhèn)建設(shè)等方面，尤其在基礎(chǔ)測(cè)繪、土地資源調(diào)查監(jiān)測(cè)、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)字城市建設(shè)和應(yīng)急救災(zāi)測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取等方面具有廣闊前景。

恢復(fù)中線，測(cè)量原地面高程，中樁高程、邊樁高程以及邊坡點(diǎn)、坡腳高程。然后繪圖與設(shè)計(jì)斷面圖是否一致，工程量有無(wú)出入，出入較大的路段，需要上報(bào)設(shè)計(jì)院進(jìn)行改正。

10. 數(shù)字城市三維建模技術(shù)與實(shí)踐

三維游戲既是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重要的應(yīng)用方向之一，也為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展起了巨大的需求牽引作用。十三，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在地理中的應(yīng)用。

虛擬現(xiàn)實(shí)旅游/虛擬城市漫游（觀眾融合模式）運(yùn)用三維動(dòng)畫/3Dmax、虛擬現(xiàn)實(shí)VRP、大屏幕顯示、人機(jī)互動(dòng)等先進(jìn)技術(shù)，觀眾可以通過(guò)操縱桿在城市、廠區(qū)、建筑小區(qū)等三維模型場(chǎng)景中進(jìn)行主動(dòng)自主式漫游，從而了解企業(yè)、建筑小區(qū)乃至城市未來(lái)規(guī)劃及發(fā)展方向。