论无人机倾斜摄影技术在多个行业的应用

张开存

摘 要： 随着科学技术上的快速发展，测绘技术水平不断提高，其中无人机倾斜摄影测量技术在各领域得到广泛应用。文章通过对无人机倾斜摄影测量技术进行分析，对当前实际应用展开相应的研究与探讨。

关键词： 无人机;倾斜摄影;摄影测量;测量技术

【中图分类号】P231     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）21-0283-01

引言：倾斜摄影技术优势体现在和人工建模的对比的三维模型构建上。倾斜摄影自动化建模所具备的“三高一低”（高效率、高精度、高真实感、低成本）的优势，将极大改变测绘地理信息在多个行业的应用，构筑出广阔的应用新模式。

1 倾斜摄影在智慧城市中的应用

智慧的基础是真实，倾斜摄影为智慧城市的应用插上了“真实”的翅膀。具体而言，倾斜摄影在智慧城市中的应用可包括：

（1）分类查询。通过配套矢量底面实现需要管理的各类地物的单体化，并赋予相应的属性信息。然后通过类别、区域、关键字等予以查询统计。

（2）规划压平，方案对比。在规划应用中，可以在倾斜摄影模型上绘制特定区域，把该区域内的倾斜模型压平，以模拟拆迁后的状况。可提供多套方案的浏览、对比，辅助领导决策不同建设方案与当前城市实景的匹配度。

（3）规划设计。支持直接在三维场景中添加规划的建筑、植被等设计数据，方便规划设计人员形成初步规划方案。

（4）日照分析。规划新建一栋高楼，分析判断是否会造成原有小区居民楼日照时间达不到住建部的相关规定。

（5）控高分析。利用规划城市的控高数据对实际城市建筑进行比对，直观标明超高建筑并显示其属性信息。

（6）摄像头监控。可以运用倾斜摄影模型上标注摄像头的位置和朝向来确定所覆盖的程度，以及是否和应该在哪些位置增加新的摄像头。

（7）地表开挖，地上地下一体化。支持把倾斜摄影模型的地表开挖，查看地下管线等设施的状态，实现地上地下一体化。

（8）淹没分析。根据监测点水位数据，结合倾斜摄影模型分析出城市积水区域及面积以及受淹的建筑。

2 倾斜摄影在智慧旅游中的应用

对于自然风光的三维建模，一直是一个难题，人工建模很难还原出大范围的自然风景，而用地形和影像则时效性和精细程度往往都达不到还原出风景的美观程度。倾斜摄影技术由于其高分辨率和高真实感，能真实立体的还原自然风景的状况。有利于景区特别是地质遗迹的保护、科普知识的宣传和直观展示自然风光，从而吸引游客前往观赏。

3 倾斜摄影在不动产登记中的应用

随着《不动产登记暂行条例》正式施行，无人机与倾斜摄影、三维建模技术相结合，成为最新的市场热点。由于具备快速高效低廉的特点，无人机与倾斜摄影、三维建模技术组成的“三剑客”，极有可能颠覆传统测绘行业，在国土资源、农业、工业等众多领域发挥作用。

经过验证，给予倾斜摄影技术获取的模型点平面位置精度、高程精度误差均小于0.15米，完全满足《1：500外业数字测图技术规程》需求。极大程度上提高了不动产登记的效率。

4 倾斜摄影在精细管理中的应用

在城市精细化管理中，管理到每一栋建筑物的粒度往往是不够的，而是要求能精细到楼房的每一层、甚至每一户房间。这就对三维模型提出了更高的要求，人工建模即便能实现，代价也是巨大的，需要对每一户房间单独建模才行。

倾斜摄影模型加上带有高度信息的分层分户图，可以做到每个建筑物每层楼甚至每一户房间的管理，包括查询和各类统计分析能力，再关联上户籍和人口信息库，这样户籍信息管理就可以和真实世界关联在一起，而不再只是数据库中孤立的信息了。

5 倾斜摄影在应急救援中的应用

应急救援行业是为了预防和控制潜在的事故或紧急情况发生时，迅速有序的做出应急准备和响应，最大限度地减轻可能产生的事故后果。在做出应急决策时，首要条件是对发生事故的位置的地形地貌有一个全面了解，遥感影像满足要求，因现场环境情况的变化，对影像数据的获取时间、范围、精度、生产效率及分析应用都有极高的要求，而倾斜摄影不论在起飞场地、飞行时间上，还是在数据生产效率、数据精度等方面都完全满足应急救援的需求。

6 倾斜摄影在其他领域的应用

综合倾斜摄影建模的诸多优势，还可以在其他领域开创出多种新的应用。

（1）在电力巡检、移动基站选址等应用中，需要真实的、带有建筑等全要素的三维地表信息作为基础底图参考，用传统地形加影像的方式很难达到其精度要求，并且也无法做到全要素覆盖，那么倾斜摄影模型就非常符合这类应用的需要。

（2）在城乡拆迁重建时，也可以利用倾斜摄影建模来完整准确的获取拆迁前各类建筑的真实状况，以作为后续赔偿乃至纠纷发生时的客观依据。

（3）倾斜摄影模型实质上就是带有建筑物等各类地物的数字地表模型，完全可以取代传统地形加影像所发挥的作用，且精度更高、时效性更强。

7 倾斜摄影进一步发展和应用展望

倾斜摄影开启了一扇前景无限广阔的大门，虽然我们现在就已经可以把倾斜摄影应用到多个新领域;其实我们只要稍加发挥想象力，倾斜摄影后续还可以挖掘出更多的宝藏。

（1）互联网应用

在互联网应用上，我们再环顾四周，无论是Google Earth还是诺基亚出售的heremap，其欧美国家主要城市区，展现出来的都是通过倾斜摄影技术所制作的真三维模型。超图软件近期已经研制出基于HTML5+WebGL三维无插件客户端，互联网应用的一大瓶颈已经消除。相信随着倾斜模型的保密性问题解决，以及4G乃至5G网络的发展，中国互联网地图很快就会从2维和2.5维地图升级为三维地图，互联网地图的应用又将得到迎来又一次升级换代。手机地图上所见即所得的真三维场景将进一步降低地图使用的门槛，大幅度提高用户体验，下至三岁小孩、上至八十岁老人，都能轻松使用。

（2）自动驾驶和无人机快递

我们进一步设想，随着微型无人机的快速发展，人人的手提包中都将有一个玩具无人机。在不久的未来，三维模型数据也将由专业机构才能生产、转变为人人都能制作的UGC（用户生产内容）模式。网絡上共享的三维模型，将极大的丰富。而随着倾斜摄影技术精度的进一步提高和倾斜模型数据的极大丰富，基于完全符合现实状况的三维倾斜模型将进一步提升汽车自动驾驶能力，自动驾驶使得开车不再成为烦恼而是成为一种享受。

（3）沉浸式三维体验

效果更好的倾斜摄影真实模型，结合三维眼罩等虚拟现实装备的发展，随时随地、自由的选择世界任意地点进行自由翱翔也将成为可能。届时，“黑客帝国”中的场景将不再是科幻。

8 结论

对于倾斜摄影技术本身，也有科学家在探讨是否能采用卫星实现倾斜影像的获取。若能实现，则又是倾斜摄影技术上的一大突破。