量測道路寬度

 量測水塔比高

 量測坑內填土方量

量測路燈真實三維坐標

傾斜攝影技術是近些年來國際測繪領域內迅速發(fā)展起來的一項高新技術，它顛覆了以往常規(guī)的正射影像只能從垂直視角拍攝的局限，通過在一個飛行平臺上面搭載2-5個傳感器，同時從多個角度采集影像，形成符合人眼視覺的真實直觀世界模型。它能讓用戶從多個角度觀察地物，更加真實地反映地物的實際情況，極大地彌補了基于正射影像應用的不足。

隨著高分辨率輕小型相機的快速發(fā)展，用無人機作為攝影平臺使得傾斜攝影應用越來越廣泛，如一些國家重大工程建設、災害應急與處理、國土監(jiān)察、新農村和小城鎮(zhèn)建設、城中村拆遷數(shù)據(jù)留存，政府方面的公共安全、規(guī)劃發(fā)展、災害評估、環(huán)保；以及公眾方面的位置服務、旅游等。而隨著計算機軟硬件技術和先進的高精度定位定姿技術的發(fā)展，傾斜影像快速高精度建模和模型后期測繪應用也帶來跨越式發(fā)展，尤其在基礎測繪、土地資源調查監(jiān)測、土地利用動態(tài)監(jiān)測、數(shù)字城市建設和應急救災測繪數(shù)據(jù)獲取等方面具有廣闊市場前景,甚至會在這些方面顛覆測繪傳統(tǒng)的作業(yè)方式。

一、利用真三維高精度三維模型直接測量

無人機航空攝影一直以姿態(tài)穩(wěn)定性較差為其軟肋，近年來，無人機搭載差分系統(tǒng)的趨于成熟一定程度上減少了外業(yè)像控點的布設，甚至國內一些公司已經研制無人機差分系統(tǒng)軟硬件技術，試驗無地面像控點可以做到滿足1∶500比例尺地形測圖的精度，并在多家生產單位成功進行了試生產應用。因此，利用差分系統(tǒng)并結合高分辨率小體積相機的發(fā)展以及集群式后處理系統(tǒng)的發(fā)展，無人機傾斜攝影基本可以實現(xiàn)當天飛行獲取當天完成高精度模型的建立。高達2-3厘米的模型分辨率可以重現(xiàn)真實世界的每一個細節(jié)。

當傾斜影像精度滿足測繪精度要求，傾斜影像可基于成果影像量測，也可以利用生成的真實模型進行各種尺寸量測，例如地物高度、長度、投影平面面積、曲面表面積、角度、坡度、量測挖填土方量等。這種高精度、高分辨率真實世界的模型在各個行業(yè)領域的實用性將會大大提高。

多年以來，地形測繪等地理信息獲取工作主要采用的是野外人工測量模式，作為外業(yè)測繪人，哪個不是跋山涉水、常年野外奔波，這樣的外業(yè)勞動存在著強度大、工序復雜、耗工費時、成本高等一系列的問題。而隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，測繪行業(yè)對于地理信息數(shù)據(jù)的精確性、時效性要求越來越高，人工成本和時間成本也為行業(yè)帶來巨大的壓力和負擔，因此，測繪行業(yè)需要能夠快速、高效、準確地獲取地理信息和數(shù)據(jù)的解決方案，

在大比例尺地形測量中，航測方法已經成熟，已經逐漸取代大面積全野外測圖，但是無論是先內后外還是先外后內的航測作業(yè)模式，外業(yè)像控、調繪、檢查工作依然很大。而近年來，國內外多家公司陸續(xù)推出利用高精度三維模型上直接采集地形要素的解決方案，利用傾斜攝影側面信息可用的特點，快速獲取城市的地物信息，可在不需要專業(yè)立體顯示采集設備及專業(yè)立體測圖技術人員的情況下，直接在裸眼可視的立體模型表面采集要素和部分屬性信息，例如直觀可數(shù)的樓層層數(shù)、直接從側面四周量取房屋外圍輪廓線、各種道路、企事業(yè)單位名稱注記、各種建筑物結構、獨立地物的高度、地形地貌類型等；尤其提高了采集正視方向被遮擋的地物可能性，例如窯洞的位置、大樹下的房屋邊線的準確位置、樹木遮擋的道路邊線及道路附屬設施等，可用于快速生成數(shù)字線化圖。

這種新的采集模式極大地調節(jié)了測繪內、外業(yè)的協(xié)同工作比例，把過去需要的大量外業(yè)工作轉變到內業(yè)工作，可減少由天氣等外因造成的外業(yè)調繪工作延誤，降低了外業(yè)直接生產成本，極大地減少了外業(yè)勞動強度，提高了工作效率。我們相信，這項技術經過不斷發(fā)展和改善，會逐漸得到普及應用。

二、大面積單體化應用準確高效

“單體化”是一個個可以被單獨選中的實體，具體體現(xiàn)為鼠標單擊實體可以以高亮顯示，并附加單獨的屬性，以供GIS中查詢統(tǒng)計等。以建筑物為例，目前國內外一般有三種模式來體現(xiàn)傾斜攝影模型單體化。

第一種為“切割單體化”，就是用建筑物、道路、植被等對應的矢量面，對傾斜攝影模型進行統(tǒng)一切割，即把模型從物理上分開，從而實現(xiàn)單體化。其優(yōu)點是大面積切割快，缺點是預處理矢量面時間長，需要矢量面和模型嚴格套合，切割后的模型效果鋸齒感明顯，例如國外的 citybuilder就是采用的這種模式；也可以使用人工干預，依據(jù)傾斜攝影模型重新構建單個的三維模型，類似于人工建模，例如國內天際航的DP-Modeler等。優(yōu)點是模型漂亮，屬于真正的單體化，缺點是人工量大、周期長。

第二種為“屬性單體化”，計算矢量面與模型的交點，在位于矢量面中的所有模型的頂點都賦予同一個屬性值，當鼠標點擊時，相同屬性值的模型頂點同時高亮顯示，達到單獨顯示的目的。其優(yōu)點是顯示速度快，無鋸齒，缺點是預處理時間長，存儲數(shù)據(jù)增大，屬于半單體化。

第三種為“動態(tài)單體化”，是在第二種的基礎上演變而來，此方法不單獨存儲屬性值，而是采用實時動態(tài)計算并用矢量面與模型疊加蒙版顯示，從外觀上與第二種相似。顯示效果無鋸齒，預處理時間短，缺點是實時計算對設備要求高，對網(wǎng)絡的傳輸要求較高，屬于表象單體化，模型依然為整體模型。

三、其他應用

利用無人機傾斜攝影快速生成的三維模型，可以友好對接多個第三方平臺，從而實現(xiàn)更多應用，例如實時三維平臺視頻監(jiān)控、地下管線三維管理、真實三維直觀淹沒分析用于城市低洼地區(qū)管理、空間可視域分析主要用于安保工作、基于傾斜攝影真實的地形剖面分析等，目前也隨著無人機傾斜攝影的低成本、高效率而逐漸得到廣泛應用。

無人機傾斜攝影技術的誕生，正在逐漸顛覆傳統(tǒng)測繪的作業(yè)方式，該技術通過無人機低空搭載先進的定位設備和多鏡頭攝影技術獲取高清晰立體影像數(shù)據(jù)，實時嵌入精確的地理信息，獲取更豐富的影像信息，后期可快速自動生成三維地理信息模型，快速實現(xiàn)地理信息的獲取。隨著電子技術的發(fā)展，以及國內外的軟、硬件廠商的開發(fā)應用，無人機傾斜攝影及其后期應用由于其效率高、成本低、數(shù)據(jù)精確、操作靈活等特點，將會得到更加廣泛的應用。