基于倾斜摄影测量的半自动建模技术

    基于传统手工三维建模和三维激光扫描技术主要解决模型的精细和超精细的问题，但城市空间信息很多时候有快速获取的要求，因此，为了达到三维模型快速获取的目标，引入了倾斜摄影测量（http://www.feiyantech.com/Products/wrjsmhs15.html）技术。原则上，倾斜摄影测量技术属于机载三维激光扫描的一种。

    基于倾斜摄影测量技术的半自动建模方式可以分为低空倾斜摄影测量建模和中高空倾斜摄影测量建模。其技术原理相同，只是采用不同航高、不同机型载体，实现不同范围的三维建模。

    首先，用机载LiDAR获取建筑顶部和侧部的激光点云，得到描述建筑物整体框架的激光点云数据，用于制作建筑体框模型；使用倾斜和垂直相机分别采集地物影像，通过程序半自动匹配实现纹理贴赋，完成建筑精细模型制作。其关键技术包括点云的分类算法、点云数据与处理、点云数据建模方法、POS数据解算、倾斜影像空间三角测量、密集匹配、遮挡检测、纹理选取和纹理映射等。

    低空的倾斜摄影测量建模工作主要采用旋翼机完成社区级别的三维建模工作，一般航高在100~200m之间，模型精细度高、建模速度快。中高空倾斜摄影测量建模工作主要采用大飞机作为主要载体完成区县级别范围的三维建模工作，航高一般在1500~3000m之间。目前，采用六旋翼低空倾斜摄影测量技术实现了某社区的快速三维建模工作，主要辅助于查处违法建设工作，对于一些隐蔽性好、难以入门的违法建设采用此方法，直观而高效。同时，采用Ａ3相机完成了某区的快速三维建模，用于记录城市变迁。基于倾斜摄影测量技术的半自动建模方式获取三维模型数据方式的优点是建模速度快、现实感强，缺点是对象单体化困难，只满足浏览需求，数据编辑与叠加难度高。

    应用案例

    1、应用于历史文化保护

    应用传统手工三维建模和三维激光扫描的方式对城市区历史文化保护区域进行三维建模，完成旧城保护的信息化措施。建设的三维模型数据用于数据浏览、分析，并与其他二维数据叠加分析旧城保护策略。

    2、应用于教育

    应用传统手工三维建模的方式，基于Unity3D平台，实现城市小学的室内三维建模工作。基于此室内三维模型叠加管线等数据，实现应急路线规划、设施管理等具体应用。

    3、应用于经济发展

    结合科技园区的经济发展需求，应用全三维模式建设了规划土地、企业统计、产业布局、项目管理、招商宣传等９个业务系统，在三维模型数据的基础上，叠加经济业务数据，实现业务和位置双直观的方式，而且针对中关村展示厅的需求，利用传统手工建模实现了室内展厅的建模工作，展示和分析的效果很好。

来源测绘学报