傾斜攝影三維建模技術在不動產(chǎn)測繪中的應用思考

胡華華 朱宇航

永康市正維地籍測繪有限公司 浙江 永康 321300

在數(shù)字化時代，地球空間信息技術和不動產(chǎn)測繪技術已經(jīng)成為現(xiàn)代測繪領域的重要組成部分[1]。傾斜攝影三維建模技術作為一種新型測繪技術，以其高效、精確、快速的特點被廣泛應用于各個領域[2]。采用傾斜攝影三維建模技術進行不動產(chǎn)測繪可以大幅度提高工作效率和數(shù)據(jù)精度。本文將從傾斜攝影三維建模技術的基本原理、應用場景等方面來探討該技術在不動產(chǎn)測繪中的應用思路。

1 傾斜攝影三維建模技術的基本原理

傾斜攝影三維建模技術是指利用高分辨率數(shù)碼相機進行空中或地面拍攝，將成像數(shù)據(jù)進行處理后得到三維建模文件。其基本原理是依靠三角測量原理和影像匹配技術，利用多張斜向影像圖像進行三維重建。該技術在實現(xiàn)高效、高精度、高分辨率等方面具有很大優(yōu)勢。

2 傾斜攝影三維建模技術的應用場景

2.1 城市規(guī)劃

傾斜攝影三維建模技術在城市規(guī)劃領域具有很大的應用潛力。其主要作用是利用高精度的三維模型展示城市規(guī)劃的空間布局和發(fā)展狀況，從而為規(guī)劃工作提供更精準、更全面的數(shù)據(jù)支持[3]。首先，傾斜攝影三維建模技術可以幫助規(guī)劃人員更全面地了解城市的地形地貌情況，為城市規(guī)劃提供數(shù)字化、立體化的數(shù)據(jù)基礎。通過傾斜攝影三維建模技術采集的高分辨率斜向影像，可以逼真地還原出城市的地貌特征和建筑物分布。同時，配合現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)（GIS）等軟件，可以將地形地貌數(shù)據(jù)與其他重要數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，形成更為完整的城市數(shù)據(jù)模型。其次，傾斜攝影三維建模技術可為城市規(guī)劃提供更為直觀的空間表達方式。借助傾斜攝影三維建模技術生成的三維模型，規(guī)劃人員不僅可以通過二維平面圖得到地塊分布、道路布局等信息，還可以通過三維模型進行立體感較強的可視化展示，直觀地了解城市空間布局。這對于規(guī)劃人員來說非常重要，因為他們需要在設計規(guī)劃方案時充分考慮城市各種因素的相互影響。最后，傾斜攝影三維建模技術可幫助規(guī)劃人員更準確地進行場地分析和評估，提升城市規(guī)劃質(zhì)量。借助傾斜攝影三維建模技術生成的高精度三維模型數(shù)據(jù)，不僅可以提供詳細的場地信息，還可以為規(guī)劃人員提供更多的規(guī)劃方案選擇。同時，利用該技術獲得的空間數(shù)據(jù)還可以幫助規(guī)劃人員分析、評估和預測城市發(fā)展趨勢，從而提前制定相應的規(guī)劃策略，保證城市發(fā)展的可持續(xù)性和穩(wěn)定性[4]。

2.2 不動產(chǎn)測繪

在不動產(chǎn)領域，傾斜攝影三維建模技術可以提高不動產(chǎn)測繪的數(shù)據(jù)質(zhì)量和工作效率。其主要應用場景包括以下幾個方面。首先，傾斜攝影三維建模技術可以為不動產(chǎn)交易提供數(shù)據(jù)支撐。利用該技術采集得到的高分辨率影像，可以快速、精確地獲取不動產(chǎn)基本信息，如土地使用情況、房屋建筑狀態(tài)等。這些信息對于不動產(chǎn)交易中的價格評估、合同簽訂等環(huán)節(jié)非常重要，在保障交易公正性和安全性的同時，也能夠提升交易效率。其次，傾斜攝影三維建模技術可為不動產(chǎn)評估提供幫助。利用該技術獲取的高精度三維數(shù)據(jù)，可以較為全面、真實地反映出不動產(chǎn)的空間特征和發(fā)展狀況，有助于評估人員進行更加科學、準確的評估。同時，通過將三維建模技術與其他不動產(chǎn)測量方法相結(jié)合，還可以更好地掌握不動產(chǎn)在不同時間段內(nèi)價值變化趨勢，從而為評估人員提供更客觀、全面的數(shù)據(jù)支撐。再者，傾斜攝影三維建模技術也可以在不動產(chǎn)管理領域發(fā)揮作用[5]。通過該技術采集得到的高精度三維數(shù)據(jù)，可以為不動產(chǎn)管理人員提供詳盡、準確的不動產(chǎn)信息，幫助他們更加科學、全面地制定管理方案和決策。同時，還可以利用該技術生成的三維數(shù)據(jù)進行監(jiān)管，及時對違法不動產(chǎn)進行監(jiān)控和處罰。最后，傾斜攝影三維建模技術還可以為不動產(chǎn)測繪提供更加高效、快速的測繪方法。借助該技術，不動產(chǎn)測繪工作人員可以在較短時間內(nèi)獲取實際場地的大量、準確的數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)測繪方法中人力成本、耗時等問題，從而降低了測繪成本，提高了測繪效率。

2.3 文物保護

傾斜攝影三維建模技術在文物保護方面也有著不可替代的重要作用。隨著近年來文物保護工作的提升，大量的文物修復和保護工作需要盡可能真實詳盡地記錄下文物的信息以方便后期修繕和管理。其中，傾斜攝影三維建模技術可以快速、準確地獲取文物的形態(tài)、結(jié)構等信息，使文物保護人員得以對文物進行數(shù)字化保存和重建，同時在文物修復和保護方面也能起到不小的輔助作用。首先，傾斜攝影三維建模技術可以幫助文物保存人員將文物進行數(shù)字化保存和重建。利用該技術采集得到的高精度斜向影像，可以還原出文物的三維模型，呈現(xiàn)出其精細的形態(tài)和結(jié)構特征。而且這種數(shù)字化保存方式非常節(jié)約空間，相對于傳統(tǒng)的文物保存方法更為安全和便捷。其次，借助傾斜攝影三維建模技術生成的三維模型，文物修復人員可以更加清晰直觀地了解文物的形態(tài)和結(jié)構特征，從而制定更為合理和科學的修復方案。例如，在文物修復過程中，傾斜攝影三維建模技術可以準確地還原文物的損傷部位，進而為修繕人員提供精準的參考和指導。此外，傾斜攝影三維建模技術還能夠幫助文物保護人員管理文物信息，以便更好地實現(xiàn)文物保護工作。通過對文物進行數(shù)字化記錄和處理，文物保護人員可以更加全面、及時地了解到文物的基本信息和發(fā)展狀況，從而為文物保護工作的開展提供可靠的數(shù)據(jù)支撐[6-7]。

3 傾斜攝影三維建模技術在不動產(chǎn)測繪中的應用思路

在不動產(chǎn)測繪中，傾斜攝影三維建模技術可以大幅度提高數(shù)據(jù)采集效率和精度。具體而言，其應用思路如下。

3.1 方案評估階段

在傾斜攝影三維建模技術的應用過程中，方案評估階段是至關重要的一環(huán)。這個階段的主要工作是對實際情況進行詳細分析和初步評估，確定傾斜攝影三維建模技術的采集范圍、精度要求以及采購設備等條件，為后續(xù)的規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集和處理等環(huán)節(jié)提供重要的基礎數(shù)據(jù)支撐。下面從三個方面介紹方案評估階段的相關內(nèi)容。

1.實地勘測

在方案評估階段，需要進行實地勘測來獲取真實場地的數(shù)據(jù)信息，包括地形地貌、建筑物高度和分布、道路走向和寬度等多方面信息。實地勘測可以通過專業(yè)儀器進行，例如全站儀、GPS等，在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)。同時，也需要結(jié)合現(xiàn)有的地圖資料、空照影像等進行輔助分析，并制定相關調(diào)查表格或問卷，對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行詳細記錄和歸檔。通過實地勘測可以得到較為準確的建筑物高度和立體形態(tài)，有助于后續(xù)規(guī)劃和建模的精度控制。

2.技術方案的確定

在實地勘測的基礎上，可以根據(jù)實際情況確定傾斜攝影三維建模技術的采集范圍與精度要求。一般而言，高分辨率數(shù)值地圖和影像照片可以為傾斜攝影三維建模技術的采集提供基礎數(shù)據(jù)。同時，需要考慮使用哪些設備進行傾斜攝影測量，例如采用大型機載無人機、直升機或者飛艇等方式進行采集。通過綜合考慮，制定出科學合理的技術方案，從而確保后續(xù)數(shù)據(jù)采集和處理的順利開展。

3.項目管理

在方案評估階段還需要進行全面的項目管理。這里主要指對采購設備、產(chǎn)生費用、組織人員、任務分配等問題進行規(guī)劃和統(tǒng)籌，以便科學有序地推進整個工作流程。項目管理需要結(jié)合實際情況，在經(jīng)費、人力、時間等多方面因素之間進行協(xié)調(diào)和權衡，確保整個項目過程中各個環(huán)節(jié)的順利推進并達到預期目標。

3.2 采集階段

在進行數(shù)據(jù)采集的過程中，相機設置、定時采集、空間定位和數(shù)據(jù)捕獲等各個環(huán)節(jié)都是非常重要且必不可少的，它們直接影響著采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。因此，在進行數(shù)據(jù)采集前，需要做好相關的準備工作，并對采集過程中的每個環(huán)節(jié)進行嚴格控制，以確保所采集到的數(shù)據(jù)具有高質(zhì)量。

1.數(shù)據(jù)采集前

在進行數(shù)據(jù)采集前，需要仔細地設置相機參數(shù)，如曝光時間、ISO、白平衡等，以確保拍攝出的圖片能夠充分呈現(xiàn)被采集對象的真實情況。同時，還需要注意選擇相機的拍攝模式，如全自動、光圈優(yōu)先或快門優(yōu)先等，以充分發(fā)揮相機的性能。另外，為了避免產(chǎn)生誤差，還應將相機固定在一個固定的位置上，以確保所采集到的數(shù)據(jù)能夠處于同一角度和高度。

2.按時間間隔采集

為了保證數(shù)據(jù)的全面性和準確性，需要根據(jù)預設的采集計劃，按照一定的時間間隔進行定時采集。這樣可以有效地避免重復采集同一地點，同時也能夠保證被采集對象在不同時間段內(nèi)的真實狀態(tài)。當然，在進行定時采集的過程中，還需要注意相機所使用的電源是否穩(wěn)定，以避免因電源問題導致采集中斷。

3.按空間定位采集

為了能夠準確地獲取被采集對象的位置信息，需要對空間定位進行嚴格控制。在采集前，可以通過GPS、北斗等技術手段獲取到被采集對象的坐標，這樣可以確保數(shù)據(jù)的位置信息是準確的。此外，在采集過程中，還應根據(jù)實際情況對位置信息進行調(diào)整，以保證數(shù)據(jù)的準確性和全面性。

4.數(shù)據(jù)捕獲

數(shù)據(jù)捕獲也是數(shù)據(jù)采集過程中至關重要的一環(huán)。在進行數(shù)據(jù)捕獲的時候，需要仔細地設置捕獲參數(shù)，如分辨率、采樣率、位深度等，以確保所獲取到的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。同時，在進行數(shù)據(jù)捕獲的過程中，也需要注意采用合適的存儲設備，以確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。

3.3 處理階段

在傾斜攝影三維建模技術中，處理階段是將采集得到的傾斜影像進行預處理、特征提取、三維重建等處理過程，從而生成高精度、高分辨率的三維模型。這個階段是整個傾斜攝影三維建模技術應用中最為關鍵的一環(huán)，它直接影響著后續(xù)數(shù)據(jù)應用的效果和質(zhì)量。下面將從三方面介紹傾斜攝影三維建模技術的處理階段。

3.3.1 預處理

在處理階段中，首先要進行的是數(shù)據(jù)的預處理。這里主要包括圖像校正、去噪、調(diào)整亮度對比度等工作。由于采集得到的影像不可避免會受到環(huán)境光照、圖像畸變等因素的影響，需要通過預處理技術對影像進行校正。除此之外，還需要將采集得到的影像進行去噪和亮度對比度的調(diào)整，以保證影像質(zhì)量符合要求。

3.3.2 特征提取

經(jīng)過預處理的影像可以進行特征提取工作。這里所說的特征提取是指將影像中的特征點及其相應的描述子提取出來，例如角點、邊緣等。通過提取這些特征點，可以為后續(xù)的三維重建工作提供依據(jù)。同時，由于傾斜攝影技術所產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)量非常龐大，因此采用高效的特征點提取算法能夠有效地減小數(shù)據(jù)處理量，提高數(shù)據(jù)處理效率。

3.3.3 三維重建

在經(jīng)過預處理和特征提取之后，可以進入到最為核心的三維重建階段。三維重建是將二維影像恢復成真實世界中的三維模型的過程。在這個階段中，需要運用到諸如立體匹配、紋理映射等多種計算機視覺技術。其中，立體匹配技術是指通過圖像的對比度來獲取物體的深度信息，并將其轉(zhuǎn)化為三維空間坐標系中的點云；而紋理映射則是將采集得到的原始影像加入到三維模型中，使得整個模型更加真實逼真。

3.4 數(shù)據(jù)整合階段

在傾斜攝影三維建模技術的應用過程中，數(shù)據(jù)整合階段是將三維模型與地圖、GPS數(shù)據(jù)等其他相關數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，生成精確且具有實際意義的三維測繪結(jié)果的重要步驟。該階段通過將現(xiàn)有數(shù)據(jù)整合在一起,可以更全面、更準確地描述目標區(qū)域的特征和屬性，為廣大用戶提供更好的服務。下面將從三個方面介紹數(shù)據(jù)整合階段的相關內(nèi)容。

3.4.1 地圖數(shù)據(jù)整合

地圖數(shù)據(jù)是傾斜攝影三維建模技術中非常重要的一個組成部分。在數(shù)據(jù)整合階段，需要將采集得到的三維模型與現(xiàn)有的地圖數(shù)據(jù)進行整合。這里主要是指制作數(shù)字高程模型（DEM）和地面分類，將側(cè)向影像轉(zhuǎn)化為正射影像，并將其與數(shù)字地圖相疊加，形成真實的三維測繪結(jié)果。同時，也需要根據(jù)實際情況對各種數(shù)據(jù)進行校驗，以保證數(shù)據(jù)的準確性和完整性。

3.4.2 GPS數(shù)據(jù)整合

GPS數(shù)據(jù)則是在傾斜攝影三維建模技術中用于定位的一種數(shù)據(jù)類型。在數(shù)據(jù)整合階段，需要將所采集到的GPS數(shù)據(jù)與三維模型進行整合，確定三維模型在真實空間中的位置。可以通過將GPS數(shù)據(jù)與三維模型中的建筑物、道路等元素進行匹配，從而實現(xiàn)準確地定位，使得三維測繪結(jié)果更加真實精確。

3.4.3 其他相關數(shù)據(jù)整合

在數(shù)據(jù)整合階段，還需要將相關的其他數(shù)據(jù)，如人口統(tǒng)計信息、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等進行整合，以便用戶能夠在三維測繪結(jié)果中同時獲取這些有意義的數(shù)據(jù)信息。例如，在建筑物的三維模型上標記出該建筑物所屬的企業(yè)，就可以為用戶提供更加豐富的數(shù)據(jù)服務和分析支持。

3.5 應用階段

三維測繪技術的應用，對于不動產(chǎn)交易、規(guī)劃和管理領域都有很大的幫助。首先，在不動產(chǎn)交易中，通過三維測繪可以提供更加準確的房屋面積、建筑高度、周圍環(huán)境等信息，幫助買賣雙方更好地了解物業(yè)情況，從而促進交易的公正和順利進行。其次，在規(guī)劃方面，三維測繪可以為城市規(guī)劃提供基礎數(shù)據(jù)，包括城市地形、道路交通、建筑高度等，幫助城市規(guī)劃者更好地把握城市發(fā)展方向和規(guī)劃方案。最后，在不動產(chǎn)管理方面，通過三維測繪可以實現(xiàn)對建筑結(jié)構和設備的監(jiān)測與管理，及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，保證建筑物的安全性和穩(wěn)定性。因此，可以說三維測繪技術的應用，對于推進不動產(chǎn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有十分重要的意義。

4 結(jié)語

通過本文的探討，可以看出，傾斜攝影三維建模技術在不動產(chǎn)測繪中的應用具有廣闊的前景。該技術能夠大幅度提高數(shù)據(jù)采集效率和精度，并為不動產(chǎn)交易、管理等領域提供支撐，促進了不動產(chǎn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。在未來的發(fā)展中，傾斜攝影三維建模技術仍將成為不動產(chǎn)測繪領域的重要測繪方法之一。