關于智慧城市建設中無人機傾斜攝影測量技術的應用

曾榮華

江西省地質局物化探大隊 江西 吉安 343000

智慧城市的規劃和建設對現代城市建設發展提出了更高的要求，以此來實現高精度城市的建設。智慧城市建設中對無人機傾斜攝影測量技術的引入和利用，不僅有利于為其提供可靠的技術支持，而且還可以保證測量數據信息的精準度。由于傳統測量技術在應用時具有一定局限性，無法滿足智慧城市建設中的基本需求。所以通過對無人機傾斜攝影測量技術的合理利用，可以從中獲取到相對全面的城市信息，提高城市測量效率和質量，盡可能降低城市發展對測量帶來的不良影響，為測量數據精準度提升提供保證，以此來推動智慧城市的建設和發展。

1 智慧城市建設內涵

經濟的快速發展，城鎮化推進速度越來越快，對城市內部基礎設施建設要求越來越高。更為重要的是近年來人們的日常生活質量和水平提升，對生態環境的要求越來越高，城市某種程度上就是非常龐大的生態系統，需要保證其自身具有非常良好的自我調節作用。城市在規劃和建設時，對人們的日常生活、企業生存等各方面都產生影響，可以為其提供更加優質的服務作為支持，滿足人們在日常生活、生存等各方面的基本需求。政府對城市的規劃和建設必須要給予重視，將其自身在實踐中的監督管理責任發揮出來，將城市規劃中現有的諸多資源進行有效整合，以此來提高現有資源的利用率。城市在規劃和建設時，要盡量滿足人們日常生活中提出的基本需求，將城市現有的標志性建筑體現出來，以此來帶動國民經濟的增長。城市基礎設施建設中，需要意識到公共管理、基礎設施等在其中的重要性，同時還要將智慧城市的理念一并體現出來，增強靈活性的同時，可以提高其自身的理解以及判斷能力。智慧城市在規劃和建設時，主要是結合目前提出的一系列要求，與城市內部基礎設施、資源環境整合等各方面影響因素進行結合，以此來實現與先進技術手段的結合。這樣不僅有利于保證推動企業朝著現代化趨勢轉變和發展，而且還可以將智慧城市的建設和發展特色體現出來，以此來推動城市的穩定、可持續發展。

2 無人機傾斜攝影測量技術的原理及優勢特點

2.1 傾斜攝影工作原理

無人機傾斜攝影技術在投入正式使用時，主要以傾斜相機的應用為主，對各種不同類型的地物信息進行獲取和利用，屬于一種新型的航空攝影技術。通過對無人機傾斜攝影技術的應用，可以實現與各平臺等環節的有效結合，以垂直、傾斜等角度對影像進行收集和利用。以此為基礎，可以對地面物體中相對完善的信息進行快速的收集和利用，尤其是在航高、航速等各方面，都可以對現有基本參數進行記錄和分析。在應用過程中，通過對5鏡頭相機等合理利用，可以從中獲取對應的垂直影像。除此之外，安排4臺設備從前、后、左、右角度進行操作，對地物測試影像進行快速的獲取。相機傾斜角度處于正常狀態下需要維持在40至60度的范圍之內，這樣可以對地物側面輪廓以及各種不同類型信息進行獲取和利用。在有人機以及無人機中進行合理利用，以此來實現對三維模型的構建和利用，整體成像效果相對良好。

2.2 無人機傾斜攝影優勢特點

智慧城市建設中，對無人機傾斜攝影測量技術的合理利用，主要是指將傾斜攝影系統直接搭載在無人機當中，對攝影測量工作進行有效操作，獲取相對應的信息。在應用時，通過對其自身三維數據的合理利用，能夠對位置等各環節因素條件進行真實有效的反饋。通過對無人機的合理利用，能夠實現對影像數據快速有效的采集，以此為基礎，實現全自動化三維建模。其自身的成本投入相對比較低，數據在獲取時具有一定的準確性和有效性。在實踐中，其自身能夠打破傳統航測單相機單一從垂直角度拍攝的情況，在同一飛行平臺當中，能夠實現多態影像傳感器有效搭載和處理。從垂直以及傾斜等各種不同類型的角度，實現對空間信息真實的影像準確有效的采集。以此為基礎，能夠獲取相對比較全面的地物文理細節，對于地物自身的真實情況能夠實現準確有效的反饋。無人機搭載傾斜攝影像機在實踐中合理的利用，能夠實現地形等相關工作的有序開展。與自動化影像匹配進行結合，能夠盡可能避免人工在其中的過多干預，以此來保證工作效率以及質量的提升。除此之外，通過無人機傾斜攝影在其中的應用，能夠實現人力等相關資源的節約使用，整體效率普遍比較高。對于測繪外業的系統工作而言，能夠起到良好的縮短效果[1]。對于天氣等條件導致的延誤問題可以起到良好的處理效果，將原本外業工作直接轉變成為內部工作，盡可能降低工作人員自身的勞動強度。

3 無人機傾斜攝影測量的關鍵技術

3.1 區域間聯合平差

無人機傾斜攝影空中三角測量系統在構建和應用時，必須要由多幅影像聯合平差處理方法作為前提條件，以此來實現對傾斜影像的妥善處理。結合目前整個局域網聯合平差實施過程，要結合多視影像外方位元素等，在各不同分辨率層級角度上，對相同點進行匹配，與空中三角測量進行聯合處理，以此來保證最終匹配結果的準確性、可靠性[2]。對連接點、控制點坐標等各項數據與誤差方程進行聯合平差處理，以此來實現解算分析，為空三結果的準確性提供保證。

3.2 密集匹配

計算機視覺技術在應用時，多基元影像可以實現密集匹配，其已經逐漸成為目前數字攝影測量中非常重要的一部分。現如今，通過該技術的合理利用，可以對建筑物的立面特征進行自動化的提取，同時還可以根據指令需求，對墻面進行分類以及掃描處理。對建筑物的立面結構進行重新的構建和利用，對建筑物高度、外部輪廓等相關信息進行快速提取和利用。

3.3 生成DSM

結合無人機傾斜攝影測量技術應用現狀，在該技術應用背景下可以對數字表面模型中的技術難點以及操作要求等進行自動獲取。對目前存在的諸多問題進行分析，以傳感器為基礎，保證可以從中獲取到更多相關影像的外方位元素數據。在分析時，要選擇符合影像匹配單元要求的內容，以此來實現高精度的密集匹配，將其引入到對應的計算機系統中進行計算和分析，以此來保證計算效率的提升[3]。高密度點云數據分析后，需要對其進行濾波抽稀處理，與不同匹配單元進行融合，這樣有利于逐漸形成數字表面模型DSM的統一化操作。

3.4 真正射影像糾正

通過對已經生成的數字表模型DSM來說，通過對聯合平差、密集匹配算法的合理利用，能夠對物方與像方特征之間的對應關系進行合理的構建。對影像進行糾正時，要對幾何輻射等系統帶來的誤差干擾影響進行綜合分析，以此來實現聯合平差改正，最終可以從中獲取到真正的射影像。

3.5 三維建模

通過對無人機的應用，可以從中獲取到對應的地物傾斜攝影測量數據信息，對現有數據信息進行分析，同時將其導入到專業的建模軟件系統中，對實景三維模型進行合理的構建和利用。模型生成中，以自動化、集群化等方式進行作業處理，不僅有利于提高效率，而且還可以保證模型的高精準度，需要投入的成本也比較低。

4 無人機傾斜攝影測量技術在智慧城市建設中的應用策略

4.1 無人機傾斜攝影測量技術在智慧城市規劃管理中的應用

智慧城市的建設和發展，必須要順應時代發展要求，對先進的思想觀念進行引入和利用，這樣才能夠體現出現代化城市發展的特點和內涵。要想實現智慧城市的穩定、高效發展，就必須要對現有科學技術手段進行合理利用，對城市內部環境以及周邊空間進行深入分析，同時還要合理利用科學技術，在實踐中不斷強化現代化城市的發展理念[4]。智慧城市建設和發展中，要對城市管理學、經濟學等相關內容進行掌握和了解，諸多城市在區域范圍內的管理以及建設中，通常以三維城市規劃審批系統為基礎，這樣能夠保證城市建設以及發展的科學性、合理性，將無人機傾斜攝影測量技術在其中的應用價值體現出來。智慧城市在規劃和建設時，必須要安排專業人員提前對城市的內部情況進行調研和分析，根據調研結果，對城市現狀的對應模型進行創建，為后續綜合環節的評估等打下良好基礎。

無人機傾斜攝影測量技術在應用時，與傳統技術展開對比分析時兩者之間存在的差異性比較明顯。無人機傾斜攝影測量技術在智慧城市規劃管理中的應用，以數據處理技術為基礎，結合城市規劃現狀，對各種不同類型的數據資源進行合理利用，構建模型，以更加直觀的方式對智慧城市的建設和發展進行分析。無人機傾斜攝影測量技術的應用，有利于不斷擴大智慧城市的建設范圍，同時還可以對城市局部單位進行建模處理，對智慧城市的規劃管理具有實質性意義[5]。目前我國城市建筑空間數量一直在不斷提升，結構也具有一定的復雜性，無形當中對工作人員帶來了挑戰。無人機傾斜攝影測量技術在其中的應用，有利于實現對建筑物模型的創建，針對目前測量工作中存在的不足之處進行妥善處理，對現有相關數據信息進行及時的更新。智慧城市規劃管理中，以無人機傾斜攝影測量技術可以對智慧城市三維模擬模型進行構建和利用，對其中涉及到的多項數據指標進行合理管控。更為重要的是可以對現有審批流程進行完善和優化，以此來保證審批工作實施效率、質量的提升。

4.2 無人機傾斜攝影測量技術在智慧城市規劃編輯中的應用

智慧城市規劃編輯工作推進中，數字地圖技術在其中具有至關重要的影響和作用，要想從根本上保證設計部門在日常工作中提供的數據信息具有精準度，可以借助GIS技術，與無人機傾斜攝影測量技術進行結合，保證攝影信息的準確性可靠性得到有效提升。通過無人機傾斜攝影測量技術與其他技術之間的高效結合，有利于保證智慧城市規劃水平得到提升，同時還可以保證建模等各項工作的有序開展。無人機傾斜攝影測量技術在智慧城市規劃編輯中的引入和利用，有利于幫助工作人員從中獲取到更多的信息、數據資源，但是在應用時仍然有很多實際性問題需要引起關注和重視。所以在該技術應用時，要結合智慧城市建設需求，對該技術內容進行完善和優化，以此來推動智慧城市的建設和發展。

4.3 提高無人機傾斜攝影測量技術應用效果的實施要點

4.3.1 航線布設

為保證無人機傾斜攝影測量技術在智慧城市建設中的應用效果，需要對航行航線進行合理的布設。航線布設是否具有針對性、合理性，會直接對測量結果的準確性產生影響。所以在無人機傾斜攝影測量中，要結合測區的整個走向，按照直線的方法進行合理的布設，保證整個測區的影像具有有效性和真實性。對航線進行規劃和布設的時候，要最大限度保證整個測區影像獲取的及時性、有效性。在針對航線進行布設的時候，必須要針對傾斜攝影相機自身的整個拍攝角度等諸多因素條件進行分析，這樣做的根本目的是為了保證邊緣無題立體成像效果可以得到提升，促使航線可以覆蓋在整個區域范圍250m界限之上。在整個測量過程中，如果測區的范圍相對比較大，形狀并不是很規則，此時為避免航線過長對最終結果產生不良影響，可以劃分為多個區域后對航線進行合理布設，以此來為最終測量結果的準確性、可靠性提供保證。

4.3.2 合理選擇像控點

根據無人機傾斜攝影測量技術應用現狀，對鏡頭進行設計和布置時，各鏡頭之間都是以獨立存在的方式為主，從各鏡頭的正射像片中對像控點進行科學合理的選擇和利用。需要注意的是最終像控點選擇是否具有科學性、合理性，會對最終測量結果的準確性產生影響。因此，為保證像控點選擇的針對性、合理性，必須要對紋理分明的點位進行合理選擇。除此之外，為保證像控點選擇精準度的提升，可以結合無人機傾斜攝影測量技術的應用特征，還可以結合GPS技術，以此來保證像控點選擇的合理性，兩種技術的結合可以將誤差控制在5cm的范圍內。除此之外，影像目標精準度也對像控點的選擇精度產生影響，為避免該問題的出現，需要測量人員盡可能選擇明顯紋理、位置平坦的位置。如果實際測量區域范圍內并沒有找到明顯的紋理地物，需要提前對像控點目標進行合理的布設，以此來保證最終選擇的精度可以得到提升。

4.3.3 三維模型的構建和利用

各種不同類型的數據信息在經過處理之后，能夠實現對點云數據的應用。由于該類型數據的數據量異常龐大，同時具有密度高等特征，所以為了盡可能避免在模型構建時出現各種不同類型的問題，可以通過切塊分割的方式進行分析和處理。通過該方法的應用，可以直接將已經獲取到的各類數據進行分割，對三角網TIN數據進行構建，實現對白膜三維模型的建設和利用。合GPS定位技術等，為得到的坐標信息準確性提供保證。以紋理映射為基礎，可以直接將影像紋理納入到對應的模型當中，逐漸形成具有高分辨率特征三維模型，將無人機傾斜攝影測量技術在其中的應用價值體現出來，有利于實現智慧城市實景模型的創建和利用。

5 結語

無人機傾斜攝影測量技術在現代智慧城市建設、規劃中的應用，有利于實現對各方面數據信息快速有效獲取，強調數據分析結果，為智慧城市建設提供符合要求的模型，推動智慧城市的建設和發展。