一文了解倾斜摄影建模

倾斜摄影是通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。

倾斜摄影作业技术流程

（1）准备工作

根据要求确定范围后，至现场进行现场踏勘，制定航飞方案，确定采用的飞机类型、相机类型，人员安排等。

（2）航线布设

航线应按摄区走向直线方法敷设，平行于摄区边界线的首未航线必须确保侧视镜头能获得测区有效影像。

采用双镜头布设航线时需东西航线布设后再进行往返飞行，保证多角度获取倾斜摄影影像。

（3）像控布设

像片控制点按区域网布设，区域网大小根据航摄飞行情况、地形情况、计算机运算能力等进行综合划分，区域网之间的像片控制点应尽量选择在上、下航线重叠的中间，相邻区域网尽量公用像控点。

（4）像控点判刺

像控点应选择刺于影像清晰，易于判别，如选择交角良好的细小线状地物的交点、明显地物拐角点等，同时应是高程变化较小的地方，易于准确定位和量测。

（5）像控点测量

（1）像控点联测采用采用基于JSCORS的网络RTK作业方式联测。利用似大地水准面数据直接求定像控点高程。

（2）利用GNSS网络RTK作业模式进行像控测量时，应联测测区内高等级控制点，以提高成果的可靠性。

（3）像控点联测结束后的坐标应及时展点检查，防止出现粗差，确保下工序的空三加密能得以顺利进行。

（6）空中三角测量

在空中三角测量前，先对原始影像进行预处理，对原始影像进行色彩、亮度和对比度的调整和匀色处理。匀色处理应缩小影像间色调差异，使色调均匀，反差适中，层次分明，保持地物色彩不失真，不应有匀色处理的痕迹。空中三角测量由于倾斜航空摄影测量由于摄影倾角大，影像变形严重；分辨率变化大，尺度无法统一；重叠数多，需要多视处理等特点，使其空中三角测量有异于常规数码航空摄影测量中的空中三角测量方式。常规的空三加密软件一般都不能实施，需要多视角航空摄影测量空中三角测量专业软件进行数据处理。

（7）模型建模与修饰

不同于人工模型需要花费大量人力以及时间进行建模，相比之下倾斜摄影模型则是通过建模软件进行自动化的建模，这种全自动化的生产方式大大减少了建模的成本。

将空三后的成果数据直接提交生成三维TIN格网构建、白体三维模型创建、自助纹理映射和三维场景构建。模型修饰原则上只对水域空缺或模型漏洞进行修补，采用smart3d软件和水面或补飞数据进行约束干预后重新生成模型，使模型不存在漏洞。

如何保障成果精度？

（1）飞行质量

航向覆盖超出摄区边界线至少3条基线（摄影进点与摄区边界距离应大于H×（2tgθ前视+tgθ后视），摄影出点与摄区边界距离应大于H×（2tgθ后视+tgθ前视））。分区边界覆盖应满足分区模型生产的要求。像片航向重叠度一般设计为70%～80%，旁向重叠度一般设计为50%～80%。航摄中出现的相对漏洞和绝对漏洞均应及时补摄，应采用前一次航摄飞行的数码相机补摄，补摄航线的两端应超出漏洞之外的两条基线。按照设计航高飞行，实际航高与设计航高之差不应大于50米。同一航线上相邻像片的航高差不得大于30米，最大航高与最小航高之差不应大于50米。

（2）影像质量

摄影时天气情况要求良好，确保有足够的光照度，摄影时太阳高度角应大于45°，阴影不大于1倍。摄影时间要求为10～15时为最佳选择。影像质量特别强调影像清晰，反差适中，颜色饱和，色彩鲜明，色调一致，相同地物的色彩基调基本一致。有较丰富的层次，能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像，能够建立清晰的立体模型。影像上不应有云、云隐、烟、大面积反光、污点等缺陷。虽然存在少量缺陷但不影响立体模型的连接和三维模型建立，可以用于三维模型生产。拼接影像应无明显模糊、重影、错位现象。

倾斜摄影特点：

特点一：反映地物周边真实情况

相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。

特点二：倾斜影像可实现单张影像量测

通过配套软件的应用，可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。

特点三：建筑物侧面纹理可采集

针对各种三维数字城市应用，利用航空摄影大规模成图的特点，加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低城市三维建模成本。

特点四：数据量小易于网络发布

相较于三维GIS技术应用庞大的三维数据，应用倾斜摄影技术获取的影像的数据量要小得多，其影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布，实现共享应用。

主要应用领域：

1.城市规划与建设：倾斜摄影技术可以用于城市规划与建设中，例如生成高精度的数字地图、建筑物立面的三维模型以及道路、桥梁等基础设施的检测和监测。

2.地理信息系统（GIS）：倾斜摄影技术可以为GIS提供高精度的地理数据，包括地形、地貌、道路、建筑物等三维信息，用于地理信息管理、土地利用规划、资源管理、灾害监测等方面。

3.文化遗产保护与考古学：倾斜摄影技术可以用于文化遗产保护和考古学研究，例如对古建筑、古代文物等进行高精度的三维扫描和建模，用于文物保护、数字化考古、文化遗产展示等。

4.建筑设计与房地产：倾斜摄影技术可以用于建筑设计与房地产行业，例如生成建筑物的三维模型、提供室内外场景的虚拟现实展示、用于房地产营销和预售等。

5.电力与能源：倾斜摄影技术可以用于电力线路的巡检与监测，包括电线、电塔等的三维建模，用于电力巡检、设备管理和维护。

6.基础设施管理：倾斜摄影技术可以用于道路、桥梁、铁路、港口等基础设施的检测、监测和管理，提供高精度的地理数据用于维护、管理和规划。

7.应急管理与公共安全：倾斜摄影技术可以用于应急管理和公共安全领域，例如用于灾害监测、紧急救援、城市安全监控等。