測(cè)繪三維建模技術(shù)是一種結(jié)合無人機(jī)與傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的高效三維建模方法,近年來在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文將詳細(xì)介紹這一技術(shù)的原理、技術(shù)流程、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、技術(shù)難點(diǎn)與解決方案,以及與其他技術(shù)的結(jié)合等內(nèi)容。

一、技術(shù)原理
傾斜攝影技術(shù)是國際攝影測(cè)量領(lǐng)域近十幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)。該技術(shù)通過在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器(一般為5臺(tái)高空間分辨率面陣數(shù)碼相機(jī)),從垂直、傾斜等不同角度(傾斜角度通常在15°到45°之間)采集影像,從而獲取地面物體更為完整準(zhǔn)確的信息。其中,垂直攝影影像可經(jīng)過傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量技術(shù)處理,制作4D產(chǎn)品;前視、左視、右視與后視4個(gè)傾斜攝影影像則用于獲取地物側(cè)面豐富的紋理信息,
二、技術(shù)流程
無人機(jī)傾斜攝影測(cè)繪三維建模的技術(shù)流程主要包括外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理兩個(gè)部分:
外業(yè)數(shù)據(jù)采集:
無人機(jī)按照預(yù)先規(guī)劃的航線進(jìn)行飛行,同時(shí)從多個(gè)角度采集影像數(shù)據(jù)。
地面像控點(diǎn)的采集,這些點(diǎn)用于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理中的影像配準(zhǔn)和精度控制。
內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理:
影像特征點(diǎn)提取及匹配:通過圖像處理技術(shù),提取影像中的特征點(diǎn)并進(jìn)行匹配,確定影像之間的相對(duì)位置關(guān)系。
空中三角測(cè)量:利用特征點(diǎn)匹配結(jié)果,進(jìn)行空中三角測(cè)量,確定每張影像的空間位置和姿態(tài)角度。
點(diǎn)云生成及三角網(wǎng)模型構(gòu)建:根據(jù)空中三角測(cè)量結(jié)果,生成點(diǎn)云數(shù)據(jù),并構(gòu)建三角網(wǎng)模型。
紋理映射:將原始影像數(shù)據(jù)映射到三角網(wǎng)模型上,生成具有真實(shí)紋理的三維模型。
三、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
城市規(guī)劃:該技術(shù)可以為城市規(guī)劃提供高精度的三維模型,為城市規(guī)劃提供更加科學(xué)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
地形地貌測(cè)繪:通過生成數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字表面模型(DSM)等成果,提供高效準(zhǔn)確的地形地貌數(shù)據(jù)支持,用于土地資源調(diào)查、交通監(jiān)控等多種用途。
建筑物三維建模:能夠從多個(gè)角度拍攝建筑物,獲取其頂面及側(cè)視的高分辨率紋理信息,為建筑物三維建模提供全面的數(shù)據(jù)源。
文化遺產(chǎn)保護(hù):該技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地獲取文物的三維模型,為文化遺產(chǎn)保護(hù)提供更加全面和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
四、技術(shù)難點(diǎn)與解決方案
無人機(jī)飛行速度低:難以獲得足夠大的影像。解決方案包括使用高清廣角鏡頭和長焦鏡頭同時(shí)拍攝,以及后期圖像拼接技術(shù)。
拍攝角度限制:無法獲得地面物體的全貌。通過增加拍攝角度和數(shù)量,以及后期圖像處理技術(shù)來彌補(bǔ)這一不足。
五、與其他技術(shù)的結(jié)合

無人機(jī)傾斜攝影測(cè)繪三維建模技術(shù)還可以與其他多種技術(shù)結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)更高效的三維建模:
與激光雷達(dá)(LiDAR)技術(shù)結(jié)合:可以同時(shí)獲取高分辨率的紋理信息和精確的高程數(shù)據(jù),生成高精度、高真實(shí)感的三維模型。
與GIS技術(shù)結(jié)合:將三維模型與GIS數(shù)據(jù)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)空間查詢、分析等功能,提高數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用水平。
六、應(yīng)用實(shí)例
不動(dòng)產(chǎn)登記:將傾斜攝影測(cè)量獲取的高清影像和三維模型應(yīng)用于不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜不動(dòng)產(chǎn)信息在三維空間環(huán)境下的真實(shí)、準(zhǔn)確呈現(xiàn)。
城市規(guī)劃管理:利用城市三維模型,可以模擬和分析城市噪音、研究地面風(fēng)場(chǎng)環(huán)境、模擬研究城市突發(fā)事件等。
地質(zhì)災(zāi)害分析:建立地質(zhì)災(zāi)害三維模型,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害體進(jìn)行數(shù)學(xué)和力學(xué)仿真分析,快速實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害三維可視化分析、安全性評(píng)估以及災(zāi)害發(fā)展與影響模擬。
七、結(jié)論
無人機(jī)傾斜攝影測(cè)繪三維建模技術(shù)為多個(gè)領(lǐng)域提供了高效、準(zhǔn)確的解決方案,具有廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,相信這一技術(shù)將在未來發(fā)揮更大的作用。
