攝影測量與遙感在智慧城市建設中的應用研究

王靜

湖南省第三測繪院 湖南 長沙 410000

在現代科學技術持續發展的背景下，傳統測量技術已無法滿足智慧城市與智能建筑建設發展需求，導致測量成本費用控制水平及工作效率等方面停滯不前。因此，為促進智慧城市與智能建筑發展，提高其智慧化與智能化水平，滿足城市居民的各項需求，就必須對攝影測量與遙感技術形成正確的認知，充分掌握其核心內容，并嚴格依照規范要求將兩項技術手段應用到智能建筑與智慧城市中，這對于促進現代城市發展具有極其重要的意義。

1 概念分析

攝影測量工作，主要是指在航空衛星或者是對地面進行測量的過程當中所采用的測量技術，在工作過程中對同名點和正射影像的測量，然后把對應地點進行關系和方程的建立，通過一系列技術的使用建立立體關系，并進行不同技術之間的整合[1]。在使用遙感設備的過程中，對于時間的分辨率是重要的部分，通過科學的布局從而實現生態環境的和諧發展。通過對不同技術的使用，對城市進行功能區的劃分，通過模型的建立來實現對于緊急情況的應急處理，實現城市功能發展的智能化。

2 功能研究

對于智慧城市的建設和發展來說，主要包括對于建筑、交通以及網絡的建設。不管是針對哪一方面，都要在充分掌握城市數據信息的基礎之上進行。因此，在對數據信息進行采集時要采用多維度數據和高精度數據結合的方式，對城市進行精細化的建模和預測，從而實現城市建設的智慧化。攝影測量技術是指在航空以及地面平臺上所開展的對數據信息進行采集的工作，在使用該項技術時需要集合地面的控制，恢復立體的對應關系。隨著不斷提高的數據要求，使得遙感技術的使用范圍越來越廣。

3 智能化與智慧化建設

智能化與智慧化建設，其主要指對大數據技術與網絡技術等進行利用，以此滿足人民群眾日常生活及工作等方面的各種需求。當前，智能建筑與智慧城市已成為城鎮化建設的首要目標，而數據信息采集與分析工作是智能建筑與智慧城市發展建設的重要基礎，若該項工作缺乏科學性，必將對智慧城市與智能建筑發展產生不良影響[2]。因此，為滿足智能建筑與智慧城市對數據信息的內在需求，就必須正確認識到攝影測量與遙感技術的可靠性，并對其進行科學利用，從而提高數據信息采集的效率及精準性，實現各項功能，保障人民群眾生活品質。

4 攝影測量與遙感在智慧城市建設中的運用

在城市智能化發展的過程中，攝影測量與遙感技術得到了廣泛應用。相較于傳統的測量技術相而言，攝影測量和遙感技術具有更多的優勢和可取之處，其使用成本低、工作效率高，可有效推動建筑和城市智能化發展。智能化的發展方向是未來城市和建筑行業發展的必然趨勢，因此，在現代技術的發展之下，要優化攝影測量與遙感技術的發展，使城市更加凸顯出其智能化和便捷性，使城市滿足群眾的各項需求。基于此，下文就從多個方面對攝影測量與遙感在智慧城市建設中的運用進行探究與分析，希望通過本文的闡述與探究能夠為相關人員提供一些有效的借鑒與參考。

4.1 河道檢測中的運用

攝影測量與遙感技術集成性強，具有獲取信息效率高和受影響小的特點，而且直觀生動和準確性高，在河道監測中有效應用有利于實時跟蹤掌握相關情況，為智慧建筑與城市建設與發展提供可靠依據。攝影測量與遙感技術在河道監測中應用主要有兩個部分，一個是通過監測明確是否超過警戒線，另外一個則是監測有無污染、污染情況如何等。例如，城市中降雨量大時河道水位上漲，利用攝影測量技術監測，可及時掌握實際情況，獲取數據并傳輸，相關部門就能夠及時了解狀況，針對快要超出警戒值情況進行及時處理，以此消除安全隱患和風險[3]。河道水位對智慧建筑建設也有一定的影響，有效運用攝影測量與遙感技術，數據會自動傳輸和共享到中心，便于對數據進行分析。當出現緊急情況時，可利用智慧系統智能傳播信息和預警，采取有針對性的措施來規避和消除風險，如及時組織周邊群眾撤離或者提前做好防控安排。

影響城市發展另一個重要因素就是污染，河道污染是主要類型，對城市用水安全以及生態環境等有較大的影響，因此智慧城市建設要強化這方面污染管控。針對河道污染，應充分利用攝影測量與遙感技術，在應用中根據實際需求可與其他技術結合，比如電子系統，構建完整的河道污染監測智能系統。針對河道污染進行全面監測，通過掌握的信息來分析污染源，確定排污口，確定污染來自于哪些方面等。在系統掌握情況以后，再針對建筑施工與工業生產、日常生活中垃圾排放到河道中的現象，展開系統排查與處理。將獲取的河道污染信息及時共享給環保部門，為相關工作開展提供可靠依據，提高河道污染控制與治理成效。

4.2 布局規劃中的運用

信息與數字化時代下，借助于相關技術可對事物進行虛擬，使其以真實的模樣呈現出來，便于更好的掌握相關情況和進行分析，從而確保智慧建筑與智慧城市布局規劃的科學性和合理性[4]。在實際操作中合理利用攝影測量與遙感技術，可還原和虛擬城市建筑物，能夠使布局更加清晰明了，更利于對當前建設與發展需求進行綜合考慮和合理布局，并能根據智慧城市發展需求，構建與完善智能系統，推動城市更好的發展。

在城市發展與建設中，智慧建筑與智慧城市布局規劃是關鍵，合理與否與水平高低會產生直接影響，因此必須提升布局規劃能力。在智慧城市建設過程中，布局規劃中測量是重中之重，在測量過程中主要依賴于攝影測量與遙感技術支持。以小區規劃與建設和智能系統構建為例，可通過確定半徑范圍，在此基礎上通過攝影測量與遙感技術獲取數據信息，自動生成三維圖。然后從三維圖中可直觀了解到相關情況，就可以結合需求來進行道路的規劃，還要對安防與人流量布局和設計安排，使得各個方面都更加完善。智慧建筑和智慧城市需要在技術支持下，針對綠化建設、智能識別系統、智能控制系統等進行規劃，這樣可最大限度提升各個方面的科學性，從而提高布局規劃的綜合成效。

4.3 智慧城市與智能建筑

在智慧城市與智能建筑建設中，運用遙感技術與攝影測量技術能夠在測量對象的附近對不同的角度坐標點進行設置，結合攝影測量數據信息來進行建筑物平差模型的構建，并對基準面測量積分進行利用，以此開展對模型的精度處理工作[5]。在上述工作結束后，遙感技術與攝影測量技術將對形影等級進行充分結合，以此明確測量工具，進而構建起相對較為復雜的三維立體模型。

4.4 變形監測

對于建筑物而言，其在使用過程中有可能受到多方面因素的影響，導致出現變形現象。若未及時對變形問題采取有效的處理措施，必將對建筑物穩定性及使用壽命產生不良影響，嚴重時甚至會出現安全事故。因此，為了避免上述現象發生，必須嚴格做好對建筑變形的監測工作。在開展該項工作的過程中，工作人員可對攝影測量技術與遙感技術進行結合使用，以此實現對城市建筑物變形現象進行有效監測。在實際工作過程中，工作人員可對建筑施工過程中的各項數據信息進行監測，利用傳感器設備對建筑物變形數據信息進行監測，然后通過地面坐標系統轉化坐標信息內容，開展對數據信息的收集工作。在完成對建筑物變形數據信息的收集與分析工作后，智能化建筑系統將根據分析結果采取相應處理措施。若結果符合工程變形相關要求，該系統將正常運行；若結果與相關要求不符，智能化建筑系統將對數據信息進行傳輸，以供系統應急中心發出警報，促使城市智能系統對安全通道進行自動開啟，以此實現對人員進行疏散撤離與調配。

4.5 城市變化信息提取

通過對遙感技術與攝影測量技術進行分析，可發現其發展是以計算機信息技術為基礎的，與不同類型的傳感器具有密切聯系。例如，高分辨率遙感衛星能夠對攝影測量技術進行利用，以此獲取物體密集點云，并通過密集點云對高等線進行構建，利用POS系統與攝影測量掃描設備，開展對山體與城市建筑的測繪工作，進而促使坐標系統實現統一化。此外，在科學利用攝影測量技術與遙感技術的情況下，將實現對地面點云進行直接確定，提取特征點構建相應的金字塔影像，并通過對特征點進行提取，以此建立物體結構三維點云，進而為渲染處理順利開展奠定基礎。

5 無人機攝影測量與三維重建

5.1 三維重建

攝影測量技術的應用，在面對情況比較復雜建筑物時候，可采取三維重建的方式。具有規則事物模型，可通過數學模型獲取，但存在不足，如建筑被其他物體遮擋，模型有可能出現拉花、變形、漏洞等。針對這種情況，可利用第三方軟件對建模進行單體化重建，也可采用地面近景攝影方式進行三維重建[6]。在地面近景攝影測量中，首先要確定測量的建筑對象，然后在四周布置坐標，既要具有精確性，還要從不同角度設置。攝影測量中做好相機標定，然后建立模型，構建為平差模型，期間需要用到加測鏡頭。完成這些工作情況下積分建模，還要準確合理完成基準面測量，最終通過精細化和有針對性處理，實現對復雜建筑物的三維重建，對場景進行直觀和真實的呈現。

5.2 無人機攝影測量

智慧建筑與智慧城市建設與發展中，攝影測量技術應用中，可采用無人機測量，一般使用的是傾斜攝影測量方法，實際操作中要對城市建筑物攝影測量，對獲取的影像數據進行空三加密、模型渲染等處理，獲得各種測繪地理信息成果，主要包含實景三維模型，還有數字表面模型與真正射影像等。對信息進行全面提煉，挖掘出有用信息，依據掌握的地籍信息、測繪信息、建筑信息等，利用相關技術轉化，做好與數據匹配，從而更直觀的呈現出房屋變化信息。最后集成這類信息，將其進行分享，助力城市規劃與布局，同時能夠幫助城市管理與建設者在決策之中，最大限度利用資源與優化配置，推動智慧城市發展。

6 遙感技術與攝影測量運用的優化措施

6.1 完善技術

為提高遙感技術與攝影測量技術的應用效果，必須對其應用基礎給予重視，并且積極采取相應的健全完善措施。首先需要進一步增強對基礎設施的投入力度，對相對應的系統以及設備進行配置，從而為攝影測量技術以及遙感技術的后期運用提供保障，此點對提升測量作業的質量以及效率起到了極為關鍵的作用。其次，應積極開展對工作人員的技術培訓工作，為其詳細講解各項知識內容，確保工作人員能夠對各項技術手段進行科學的應用。

6.2 因地制宜

為促進智慧城市與智能建筑發展建設，必須充分貫徹因地制宜原則，結合城市實際狀況，對遙感技術與攝影測量技術進行科學運用，以此為城市實現可預測性提供保障，進而開展相應的評估與分析工作，達到對城市進行持續優化的目的，該點對提高工作效率具有重要意義。從數字城市與智慧城市建設的角度出發，工作人員要對大數據手段進行靈活使用，對生產資源進行重組，不斷優化商業模式，以此獲取良好的經濟效益，降低污染現象發生的可能性。在此基礎上，智慧城市將為人民群眾日常生活及工作提供優質服務。此外，通過遙感技術與攝影測量技術，各項數據信息的采集及分析工作將順利開展，且為建設作業提供可靠依據。

6.3 結合實際

在智能建筑和智慧城市建設的過程當中，必須要充分結合當地的具體狀況開展規劃工作，并對遙感技術以及攝影測量技術進行充分運用，以此來進一步實現對于建筑的可視化以及可控化的分析，進而進一步達到對城市發展的可預測性[7]。開展更為精密的評估以及分析工作可以對城市的功能進行優化，有效提升整個城市建設發展的效率，并且在對城市進行建設的期間需要對數據信息進行充分利用，以此來對生產資源進行重組，有效優化城市內部的商業模式來獲取更高的經濟效益，在有效發展經濟的同時，進一步減少城市內部的污染，有效促進群眾生活的智能化。通過遙感技術和攝影測量技術的應用，為城市的建設工作提供更加科學合理的數據支撐。

7 結語

遙感技術和攝影測量技術的理論主要是指是通過二維的影像區構建三維的實體模型，然后在模型上進行數據的測量。隨著我國科學技術的不斷發展，這兩項技術也逐漸凸顯出其優越性，因此在智慧建筑和智慧城市建設中得到了廣泛的應用。但在實際應用中還存在一定的缺陷和不足之處，所以需要相關的技術人員，在實際應用的過程當中對整個功能和應用進行優化和完善，促使這兩項技術能夠得到更好的應用發展，從而促進智慧城市建設取得良好的效果，帶動城市內部的經濟發展，提高我國的經濟發展水平，讓人民群眾過上幸福的生活。